Автономные системы канализации в вопросах и ответах

Андрей Ратников

Журнал «Мир климата» продолжает публиковать ответы на вопросы, заданные читателями Андрею Ратникову, автору серии статей, посвященных обустройству автономной системы канализации.

В приложении Б к нормативу СТО НОСТРОЙ 2.17. 176–2015 (бывший СТО 148)„Инженерные сети наружные. Автономные системы канализации с септиками и сооружениями подземной фильтрации сточных вод. Правила проектирования и монтажа, контроль выполнения, требования к результатам работ“ приведены принципиальные схемы автономных систем канализации. Но никаких пояснений к этим схемам в нормативе, к сожалению, нет. Не могли бы вы подробнее рассказать о них? В каких условиях подходит та или иная схема?

Некоторые пояснения все же есть, но, согласен, достаточно скудные. Да и сами схемы исполнены весьма убого. Вставить их в норматив решили, когда «поезд почти ушел». Однако Денис Городинец из Екатеринбурга любезно согласился изобразить эти схемы в более художественном виде.

Итак, схема первая (рис. 1): Принципиальное компоновочное решение автономной системы канализации при низком уровне грунтовых вод, хорошо фильтрующих грунтах и малом расходе сточных вод (на 4–5 жителей). Цифрой 1 на схеме обозначен септик, цифрой 2 — ​фильтрующий колодец.

Под «низким уровнем грунтовых вод» следует понимать, что этот уровень (меняющийся в зависимости от времени года и количества выпадающих осадков) никогда не поднимается выше, чем на четыре метра от поверхности земли. Фильтрующий колодец в этом случае можно делать из трех стандартных колец метровой высоты или выложить из кирпича с зазорами для фильтрации стоков. Из колец же можно выполнить и септик. Чтобы определить, какого диаметра нужны кольца, следует замерить коэффициент фильтрации грунта и по таблице 3 из статьи «Теоретические основы устройства и общие принципы расчета сооружений почвенной очистки стоков» (см. журнал «Мир климата» № 83) определить допустимую нагрузку на квадратный метр фильтрующей поверхности сооружения с учетом всех поправочных коэффициентов. Зная количество жителей и норму водопотребления, характерную именно для этих конкретных людей, вычисляем суточный расход стоков. Исходя из него и допустимой удельной нагрузки по стокам на единицу площади сооружения вычисляем размеры колодца.

Рабочий объем септика определяется как трехсуточный объем сточных вод от всех жителей данного дома. Если количество жителей переменно (допустим, два человека проживают постоянно, а еще двое-трое — ​наездами по выходным и во время отпуска), то септик и колодец следует рассчитывать на максимальное количество людей, т. е. в данном случае — ​на пять человек.

Если же наивысший уровень грунтовых вод поднимается до трех метров от поверхности земли или выше, то вместо фильтрующего колодца следует использовать более низкие фильтрующие сооружения — ​фильтрующие кассеты, блоки, тоннели или трубчатое поле фильтрации. Обязательным условием является расстояние в один метр от уровня грунтовых вод до низа щебеночного основания фильтрующего сооружения. То есть для выбора типа фильтрующего сооружения основными критериями являются два: уровень грунтовых вод и коэффициент фильтрации грунтов. Можно, конечно, использовать кольца для колодца и в этом случае, просто колодец будет мельче и, возможно, не один. Главное, чтобы площадь фильтрации сооружения совпадала с допустимой нагрузкой по стокам. Не получается один мелкий колодец — ​можно поставить два. Критерии выбора, кроме основных, указанных выше, это наличие места в плане, цена и возможность доставки того или иного изделия для изготовления фильтрующего сооружения. Следует также помнить, что производительность трубчатого поля фильтрации — ​самая маленькая, а фильтрующих блоков и тоннелей — ​самая большая. На практике это означает, что трубчатое поле займет на участке больше места, чем сооружение из блоков или тоннелей. Кроме того, трубчатое поле потребует значительно больше дорогого гранитного щебня для устройства основания под него и засыпку труб. То есть еще один критерий выбора — ​цена сооружения с учетом стоимости всех его составляющих. Все перечисленные критерии универсальны, они используются при выборе схемы автономной канализации в любых условиях строительства.

Септик из колец обычно не используют, если уровень грунтовых вод выше лотка трубы, отводящей сточные воды. В этом случае следует устанавливать герметичные пластиковые септики. На рисунке 1 вертикальная труба над входным тройником септика предназначена для прочистки этого тройника, выпускной тройник прочищается через горловину. Труба в уровне земли закрывается штатной заглушкой, которая извлекается на время прочистки. Если септик выглядит иначе, следует подумать об организации доступа к тройникам для прочистки.

Схема вторая (рис. 2): Принципиальное компоновочное решение автономной системы канализации при низком уровне грунтовых вод, хорошо фильтрующих грунтах и наличии места для устройства полей подземной фильтрации (для любых расходов сточных вод). Цифрой 1 на схеме обозначен септик, цифрой 2 — ​трубчатое поле фильтрации.

Схема используется, когда жителей в доме больше 4–5 человек, когда колодцы не проходят по требуемой площади фильтрации или если бетонные кольца проблематично доставить на участок. Трубчатое поле — ​самое малое по высоте из возможных вариантов фильтрующих сооружений. То есть его можно использовать и при уровне грунтовых вод около 2 метров, не устраивая над полем холм из земли (для климатических условий Подмосковья и близких к ним). Фильтрующее сооружение из тоннелей Graf, к примеру, при уровне грунтовых вод в районе 2 метров потребовало бы устройства над ним земляного холма высотой 40 сантиметров.

Схема третья (рис. 3): Принципиальное компоновочное решение автономной системы канализации при низком уровне грунтовых вод, хорошо фильтрующих грунтах и ярко выраженном понижении рельефа местности. Цифрой 1 на схеме обозначен перепадной колодец, цифрой 2 — ​септик, цифрой 3 — ​трубчатое поле фильтрации.

Уклон трубы от дома до септика должен быть 2 сантиметра на 1 метр длины (0,02). От септика до фильтрующего сооружения трубу прокладывают с уклоном 0,001–0,003. При этом труба не должна лежать мельче (для климатических условий Подмосковья и близких к ним), чем на 50–60 сантиметров на выпуске из дома и 80–90 сантиметров на входе в трубчатое поле фильтрации (от поверхности земли до верха). Если уклон рельефа местности не позволяет обеспечить эти заглубления, необходимо устраивать перепадные колодцы.

Количество перепадных колодцев и места их установки в каждом конкретном случае определяются индивидуально. Увеличение уклона трубы на участке от дома до септика не допускается. После септика уклон может быть несколько увеличен, если это позволяет избежать устройства перепадного колодца, но не более чем до величины, указанной для участка трубы до септика (0,02).

Схема четвертая (рис. 4): Принципиальное компоновочное решение автономной системы канализации при низком уровне грунтовых вод, хорошо фильтрующих грунтах и ярко выраженном повышении рельефа местности (с перекачкой исходных сточных вод). Цифрами обозначены: 2 — ​колодец для установки насоса; 3 — ​корзина для сброса мусора; 4 — ​фекальный насос; 5 — ​септик; 6 — ​поле подземной фильтрации.

Схема используется, если дом размещается в самом низком месте участка, а большая территория участка располагается гораздо выше по рельефу местности. В этом случае приходится использовать перекачку стока. В трех метрах от дома устраивается колодец, в котором размещается корзина для сбора крупного мусора и фекальный насос, перекачивающий сточные воды в септик.

Принципиальное отличие этой схемы от предыдущих — ​в раздельной вентиляции системы. Приток атмосферного воздуха организуется и в колодец с насосом (с выбросом через фановый стояк дома), и в поле фильтрации (с выбросом через вентстояк септика). Если дом высокий, а повышение рельефа не столь значительно, как это изображено на рисунке 4, можно организовать и сквозную вентиляцию системы с притоком воздуха в поле фильтрации и выбросом через фановый стояк дома. Тогда напорную трубу от колодца с насосом до септика придется прокладывать в футляре из трубы большего диаметра (110–160 миллиметров), чтобы организовать через этот футляр сквозной проток воздуха.

Схема пятая (рис. 5): Принципиальное компоновочное решение автономной системы канализации при низком уровне грунтовых вод, хорошо фильтрующих грунтах и ярко выраженном повышении рельефа местности (с перекачкой осветленных в септике сточных вод). Цифрами обозначены: 1 — ​септик; 2 — ​колодец для установки насоса; 3 — ​дренажный насос; 4 — ​фильтрующий колодец.

Схема отличается от предыдущей тем, что около дома на пониженной части участка есть место для размещения не только колодца с насосом, но и септика. В этом случае исходные сточные воды из дома подаются в септик самотеком, а перекачиваются уже осветленные в нем сточные воды. При этом корзины для крупного мусора уже не требуется, а вместо дорогого фекального насоса используется более дешевый дренажный.

Схема шестая (рис. 6): Принципиальное компоновочное решение автономной системы канализации при высоком уровне грунтовых вод и слабо фильтрующих грунтах (с перекачкой осветленных в септике сточных вод в фильтрующее сооружение в искусственной насыпи). Цифрами обозначены: 1 — ​септик; 2 — ​колодец для установки насоса; 3 — ​дренажный насос; 4 — ​фильтрующее сооружение в искусственной насыпи.

Схема используется, когда уровень грунтовых вод на участке практически совпадает с поверхностью земли или незначительно ниже нее. Очевидно, что и септик, и колодец для насоса должны быть герметичными, т. е. пластиковыми, и защищены от всплытия. Некоторые септики, присутствующие на российском рынке, имеют встроенные насосные отсеки. Можно использовать их, дабы исключить отдельный насосный колодец. Качать стоки непосредственно из рабочих секций септика нельзя.

Фильтрующее сооружение строится прямо на поверхности земли. Снимается дерн, устраивается щебеночное основание, на которое или укладывают щелевые трубы трубчатого поля фильтрации, или устанавливают фильтрующие блоки или тоннели. Как вариант — ​строят фильтрующую кассету. Сооружение обсыпается землей для утепления (не менее 70 сантиметров грунта для климатических условий Подмосковья и близких к ним). Утепление фильтрующего сооружения материалами, не пропускающими воздух, не допускается.

На схеме изображен вариант вентиляции с притоком на септике, хотя это не лучший вариант организации вентиляции автономной канализации данного типа. Лучше устанавливать приточную трубу для забора атмосферного воздуха на насосном колодце (насосном отсеке септика). Еще лучше — ​проложить напорную трубу от насоса до фильтрующего сооружения в футляре, а приток атмосферного воздуха организовать на фильтрующем сооружении.

Что, на ваш взгляд, лучше для защиты от всплытия — ​септик «Крот» с якорем или обычный септик с креплением к плите текстильными тросами?

Вот что пишут производители «обычных септиков» о способе их установки:

  • изделия должны монтироваться в котловане на анкерной плите (армированная бетонная плита толщиной около 25 см с анкерными петлями);
  • крепить септик к монтажным анкерным петлям плиты при помощи крепежных анкерных натяжных ремней (не допускается использовать стальные тросы и ленты);
  • производить заливку септика водой слоями по 30 см с одновременной засыпкой пазух котлована пескоцементной смесью ПЦС (100 кг цемента на 1 кубический метр песка) слоями той же толщины — ​30 см. Каждый слой тщательно уплотнять с проливкой небольшим количеством воды. Не допускается засыпка пазух котлована при пустой емкости или превышение засыпки над уровнем воды более 15 см. Не допускается заливка емкостей водой до полного объема без засыпки пазух котлована ПЦС или превышение уровня воды над засыпкой более 15 см.

При монтаже септика «Крот» с якорем на дно котлована укладывается 10-сантиметровый слой песка, который проливается водой, затем ставится септик. До стыковки труб септик необходимо полностью залить водой, чтобы он встал на проектную отметку до засыпки песком. Дно септика плоское и усадка после заливки обычно не превышает 3 миллиметров. После установки септика котлован засыпают песком и проливают водой. Засыпать вместо песка пескоцементную смесь нет необходимости.

Крепление (якорь) трехкубового септика «Крот» на момент написания статьи (весна 2016 года) стоило 10 тысяч рублей.

Сравнивайте расходы на материалы и трудозатраты и принимайте решение.

У меня в доме два канализационных стояка. Есть желание ограничиться одним выходом через крышу. Это допустимо? Нашел в сети рисунок (рис. 7) с вариантами соединения фановых стояков в один. Какой из них лучше и можно ли так делать вообще?

Объединение вентиляционных (вытяжных) частей канализационных стояков в один с выводом его на кровлю допускается. Диаметр вытяжной части канализационного вентилируемого стояка должен быть равен диаметру его сточной части. В холодной части чердака трубы необходимо теплоизолировать. Требования к материалам и конструкциям теплоизоляции установлены в СП 61.13330. Горизонтальный участок вентиляционной части трубопровода надлежит предусматривать с уклоном 0,01 в сторону стояков, обеспечивая сток конденсата. Выводить стояк через кровлю ближе к коньку крыши лучше — ​и тяга сильнее, и снегом трубу не повредит. А при расположении выхода вентиляционного стояка канализации у свеса крыши трубу надо будет защитить от повреждения при сходе снега с крыши. Обычно в таких случаях выше трубы по скату кровли ставят кровельный снегорассекатель.

В одной из ваших статей есть фото септика из металла. Но я слышал, что такие септики не стоит делать. Поясните, пожалуйста.

Да, действительно, это не лучший материал для септиков. В ряде западных стран есть даже запрет на использование металлических септиков. В СТО НОСТРОЙ 2.17.176–2015 «Инженерные сети наружные. Автономные системы канализации с септиками и сооружениями подземной фильтрации сточных вод. Правила проектирования и монтажа, контроль выполнения, требования к результатам работ» записано, что септики следует проектировать из водонепроницаемых емкостей, выполненных из полиэтилена (ПЭ), полипропилена (ПП), стеклопластика, непластифицированного поливинилхлорида (ПВХ), сборного железобетона, монолитного бетона или сплошного глиняного кирпича усиленного обжига. Допускается использовать готовые полимерные или бетонные изделия и конструкции заводского изготовления.

Кроме того, септики из ПЭ, ПП, ПВХ и стеклопластика должны быть защищены от всплытия и пучинистых деформаций грунта. Фильтрационный расход бетонных и кирпичных септиков не должен превышать 3 литров на квадратный метр в сутки, а конструкция септика — ​обеспечивать безопасность пользования и эксплуатации, а также исключать возможность загрязнения окружающей среды (почвы, поверхностных и подземных вод, воздуха).

Металл в кустарных условиях практически невозможно нормально защитить от коррозии и корпус септика достаточно быстро потеряет свои прочностные характеристики, что создает прежде всего угрозу безопасности его использования. Делать же септики из нержавеющей стали слишком дорого.

В пункте 6.9. СанПиН 2.1.7.573–96 «Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения» записано, что «целесообразно применять внутрипочвенное внесение жидкого осадка по кротовинам». У меня на участке много кротов, но я не понимаю, как мне вносить осадок в их норы-кротовины.

Честно говоря, я тоже много лет думал, что в данном документе речь идет именно о норах крота и даже иронизировал на эту тему. Но нашелся один знающий читатель, который меня поправил. На самом деле речь идет о так называемом кротовом дренаже (рис. 8), выполненным сигарообразным цилиндром из стали, называемым «кротом». Трактор при помощи специального навесного или прицепного оборудования — ​дренажного плуга (рис. 9) протаскивает несколько таких «кротов» через массив водонасыщенного слоя грунта, создавая некие подобия кротовых нор — ​непрерывные дрены, срок службы которых исчисляется несколькими годами. Этот метод применяется в основном на тяжелых глинистых почвах.

Кротовый дренаж обычно используется для предварительного осушения крупных участков земли. Несмотря на ряд явных преимуществ (отсутствие дополнительных материальных затрат, сокращенные сроки строительства), основным недостатком такого дренажа является ограниченный срок службы, зависящий от типа грунтов в которых его устраивают. Для продления срока службы иногда проводят дополнительные мероприятия по укреплению стенок дрены, например наполнением ее фракционной фильтрующей смесью.

При использовании кротового дренажа для внесения в почву органических удобрений в виде жидкого навоза или осадков бытовых сточных вод срок его службы вполне достаточный.

Вопрос по терминам. Подскажите, инфильтратором называется только дренажный тоннель фирмы «Тритон-пластик», а все остальные тоннели — ​просто дренажные тоннели?

Насколько мне известно, термин «инфильтратор» официально в России не зафиксирован. Но есть желание вышеназванной фирмы называть свои изделия именно так. При этом словосочетание Infiltrator systems являются зарегистрированным товарным знаком американской фирмы Infiltrator systems® inc. (рис. 10). В СТО НОСТРОЙ 2.17.176–2015 «Инженерные сети наружные. Автономные системы канализации с септиками и сооружениями подземной фильтрации сточных вод» сооружение подземной фильтрации с распределительным устройством, выполненным из пластиковых модульных изделий корытообразной формы со щелевыми или глухими стенками, установленных на гравийно-щебеночное основание, а также сами эти модули описываются термином «фильтрующий тоннель».

Вы пишете, что в начальный период эксплуатации автономной системы канализации — ​период биологического созревания, когда септик работает в основном как гравитационный отстойник, а грунт — ​как механический и сорбционный фильтр, биологические процессы находятся в зачаточном состоянии. В это время сооружения рекомендуется эксплуатировать в щадящем режиме. Что такое «щадящий режим»?

Напомню, как развиваются процессы биологической очистки в почве. В начале периода биологического созревания взвешенные вещества, коллоиды и другие фракции сточных вод, в том числе микроорганизмы, задерживаются в фильтрующем слое почвы главным образом благодаря ее механической, физической, физико-химической и химической поглотительной способности.

Интенсивность поглощения органических веществ возрастает по мере заиливания промежутков между частицами почвы при одновременном снижении коэффициента фильтрации, т. е. скорости, с которой вода продвигается в почве в вертикальном направлении под действием силы тяжести. Накопление органической субстанции, являющейся пищей почвенных и привнесенных со сточными водами микроорганизмов, приводит к их быстрому размножению на поверхности частиц фильтрующего слоя почвы. Благодаря этой развивающейся биопленке к физико-химическим сорбционным процессам присоединяются процессы биологической сорбции органических загрязнений сточной воды. Сорбированные биопленкой органические вещества сточных вод подвергаются биохимическому распаду, минерализации или преобразованию в гумус — ​новое, синтезированное микроорганизмами органическое вещество почвы.

Если же процесс накопления загрязняющих веществ в почве идет более интенсивно, нежели процесс их биологического распада (микроорганизмы еще не успели размножиться), то возможно снижение коэффициента фильтрации ниже расчетного, что приводит в итоге к заиливанию фильтрующего сооружения и выходу его из строя (рис. 11). Щадящий режим состоит в недопущении биологического и гидравлического перегруза сооружения. Полная расчетная нагрузка должна подаваться на сооружение постепенно. Особенно опасно сразу запускать на полную расчетную нагрузку фильтрующие сооружения в мелкопесчаных грунтах, бедных микроорганизмами в своем естественном состоянии.

Опасно также следовать рекомендациям некоторых продавцов фильтрующих тоннелей, привязывающих их необходимое количество только к объему септика и типу грунта без учета его фильтрующей способности. Возможное занижение необходимого количества тоннелей приведет точно к тому же результату, который можно видеть на рис. 11. Следует помнить, что расчетной величиной фильтрующего сооружения из тоннелей является не их количество, а площадь щебеночного основания, на которое они устанавливаются.

Еще один вопрос по терминам. Что такое «энергозависимые септики», они же «септики с глубокой биоочисткой»?

Это аэрационные установки, в рекламных целях именуемые некими разновидностями септиков, которыми они не являются.

Скачал в сети книгу «Вся правда о септиках». Читаю про разницу между септиками и аэрационными установками: «Устройство станций аэрации принципиально другое. Здесь нет расчетного объема емкости. Так как основной принцип — ​воздействие бактерий в станции на стоки, а не отстаивание. Чем дольше находятся стоки в аэротенке, тем качественнее биологическая очистка». Это действительно так? Как же тогда производители назначают габариты установки, если нет расчетного объема? Что вы можете сказать по этому поводу?

В приведенной цитате содержится логическое противоречие, поскольку время пребывания стоков в установке прямо пропорционально ее объему. На самом деле объем важен и специалисты его считают. Чтобы в этом убедиться, достаточно заглянуть в СП 32.13330.2012. «Канализация. Наружные сети и сооружения»:

9.2.7.9 При расчете аэротенков следует определять как минимум: для всех типов технологий — ​время нахождения сточной жидкости в различных технологических зонах и объемы этих зон, расходы технологических рециклов, необходимое количество кислорода и расход воздуха с учетом характеристик используемой аэрационной системы, прирост избыточного активного ила.

Андрей Ратников, руководитель контрольной комиссии,
член правления Союза «ИСЗС-Проект»



наши проекты
  • АПИК
  • Университет климата
  • Выставка «Мир климата»
  • АПИК-тест