Автономная канализация в частном доме: принцип действия, необходимое оборудование и материалы

В большинстве загородных домов, находящихся в поселках, сельских населенных пунктах централизованная канализационная система не предусмотрена. Но это не значит, что нужно отказываться от привычных, необходимых для поддержания должного санитарного состояния и чистоты современных практичных удобств в своем доме.

Любой может оборудовать свой частный дом, как системой водопровода, так и удобной автономной системой канализации, которая поможет решить вопрос отвода образовавшихся стоков использованной воды и других продуктов жизнедеятельности.

Правильно спроектированная и смонтированная система автономной канализации навсегда избавит хозяев частного дома от неудобств, связанных с утилизацией отходов.

1. Проект: условия и факторы

Как сделать канализацию в собственном частном доме? Строительство любого объекта начинается с проекта. При составлении проекта автономной канализации для домовладения необходимо учитывать множество факторов:

• Глубина нахождения грунтовых вод;
• Особенности климатических показателей (количество осадков и температурный режим территории);
• Особенности грунта;
• Рельеф и площадь участка;
• Периодичность нахождения жильцов в доме (жилое сооружение для сезонного, периодического проживания или для постоянного);
• Количество проживающих;
• Интенсивность, предполагаемый расход воды на одного проживающего с учетом сантехнических приборов.

Кроме того обязательно необходимо учитывать все действующие нормы, правила, требования СП об устройстве канализации в частных домах (СП 32.13330.2018 «Канализация. Наружные сети и сооружения», взамен СНиП 2.04.03-85).

В зависимости от вышеперечисленных факторов выбирается самый подходящий вариант канализации, характеризующийся различными степенями производительности.

2. Виды канализационных систем

Устройство децентрализованной системы канализации в доме предусматривает множество вариантов. Канализационные автономные системы условно разделяются на две категории:

• Накопительные;
• Очистительные.

Накопительные системы, представлены выгребными ямами или герметичными емкостями, предназначенными для накопления стоков. Они наиболее просты в устройстве, не требуют значительных работ при монтаже. Их задача - накопление, ни о какой очистке бытовых отходов при их использовании речи быть не может.

Очистительные сооружения находятся на более высоком уровне, чем накопительные. Они представлены различными видами разнообразных локальных очистных сооружений (ЛОС).

Рассмотрим основные типы канализации, применяемые в частном доме.

2.1 Биотуалет

Преимущества:

• Компактен, мобилен;
• Не требует обслуживания;

Недостатки:

• Устройство решает проблему исключительно стоков туалета, а душ, мойку оно обслужить никак не может;
• Также биотуалет не может гарантировать абсолютное отсутствие неприятных запахов при размещении его в помещении.

Пригоден для использования больше в дачным домовладениях для недолгого проживания.

О видах и критериях выбора биотуалетов можно почитать здесь.

2.2 Выгребная яма

Простая по устройству выгребная яма - исторически популярный вариант организации канализации в деревянном доме, используемый сейчас достаточно редко. Данный тип канализации рассчитан больше на туалет и не может полностью обеспечить утилизацию всех стоков.

Преимущества:

• Простота в устройстве;
• Дешевизна строительства.

Недостатки:

• Не исключается загрязнение почвы, грунтовых вод;
• Неприятный запах на участке.

2.3 Накопительная ёмкость

Одним из популярных вариантов накопительной канализации является накопительный герметичный бак. Это монолитная емкость, которая гарантирует, что использованная вода и другие стоки не попадут в грунт. Она может быть металлической или пластиковой.

Металлический бак более подвержен коррозии, со временем потребуется замена.

Пластиковая емкость – более подходящий вариант с массой преимуществ. Основные из них:

• Не требует гидроизоляции;
• Способность обеспечить высокую герметичность;
• Широкий выбор размеров и конструкций.

Принцип работы накопительной емкости: стоки поступают в нее через трубы самотеком и копятся.

Емкость оборудуется люком для откачки.

Главное условие эксплуатации – полная герметичность. Устройство очень привлекательно из-за простоты и дешевизны. Но такая канализация требует периодического обслуживания: необходимо делать ассенизацию емкости. Чтобы откачать стоки нужно воспользоваться услугами специальной ассенизаторской машины.

2.4 Септик

Септики - разные по устройству локальные очистные сооружения (ЛОС). Представляют собой систему колодцев и специализированные промышленные установки. Септик позволяет не просто собирать отходы, но и перерабатывать их. В его камерах происходит отстаивание, переработка бактериями.

Установка готового септика занимает несколько дней. А вот на строительство самодельного уходит гораздо больше времени. Септики, установленные при помощи подручных средств, не всегда способны в полной мере обеспечить защиту окружающей среды от бытовых стоков.

2.4.1 Особенности работы септика: двухэтапная очистка

Фильтрация сточных вод в большинстве септиков выполняется поэтапно. На начальном этапе жидкость отстаивается в отстойнике. Перегородка септика не позволяет проникнуть пене, газам дальше в систему.

Вновь поступающие стоки вызывают давление на уже находящуюся в системе жидкость, в результате чего ее часть, прошедшая первичную очистку, естественным путем переливается в следующую часть (отсек) септика.

Под влиянием специальных реагентов примеси расщепляются. В следующих зонах примеси, измененные под воздействием химических составляющих, выпадают в осадок, очищенная вода идет далее.

Принцип работы септика "Росток":

2.4.2 Почвенная доочистка

Доочистка – необходимый пункт работы большинства очистных конструкций. Прошедшая через резервуар септика вода не является чистой полностью и для сброса не пригодна. Поэтому повысить максимальный уровень очистки сточных вод естественным образом помогает система доочистки.

Конструкция системы почвенной доочистки определяется при составлении проекта. Ее устройство зависит от особенностей грунта в месте нахождения септика, условий сброса воды, уровня залегания грунтовых вод, некоторых дополнительных факторов, от которых зависит и устройство всего очистного сооружения.

Принцип почвенной доочистки основывается на законах гравитации: жидкие бытовые стоки, в основном состоящие из воды, проходят через слой грунта, дополнительно при этом очищаясь.

2.4.3 Системы с использованием дренажа

В местах, где сброс использованной воды без обеспечения доочистки запрещён, основными санитарными требованиями предусматривается дополнительная организация дренажа в виде полей фильтрации.

Это сложный трубопровод, состоящий из дренажных труб - дренов, уложенных на песчаную подушку со слоем щебёнки в основании. Вода фильтруется песком, попадает в слой щебня, после чего уже впитывается в грунт.

Дренаж может можно организовать замкнутым или незамкнутым. В дренажных трубах через одинаковое расстояние друг от друга находятся отверстия слива, через которые очищенная жидкость выходит из системы.

3. Виды септиков

По особенностям конструкции и принципов работы можно выделить следующие виды септиков:

• Однокамерный с наличием почвенной доочистки или без нее;
• Двухкамерный септик;
• Двухкамерные, трехкамерные септики с наличием полей фильтрации;
• Септик с наличием биофильтра;
• Септики (установки) с глубокой биологической очисткой;
• Септики с подачей воздуха.

3.1 Однокамерный септик

Септик с наличием одной камеры - самый простой. Стенки септика изолируются для избежания загрязнения грунта, на дне находится песчано-гравийный материал.

Недостатки однокамерного септика:

• Малая проходимость стоков;
• Необходимость замены подушки из песка, гравия;
• Низкая степень очистки.

Стоки, идущие в септик, проходят сквозь фильтр, попадают далее на доочистку в почву, грунт. Своевременная подсыпка оздоравливает септик, но главную проблему очистки решает не полностью. Однокамерный септик применяется только при малом количестве стоков и обязательно при низком положении грунтовых вод.

Преимущества однокамерного септика:

• Низкая стоимость;
• Простота по монтажу и обслуживанию;
• Безопасность для окружающей среды при соблюдении условий его правильной установки;
• Отсутствие неприятного запаха;
• Устойчивость к влиянию агрессивных веществ,
• Долговечность.

3.2 Двухкамерный септик

Септик из двух камер – более сложная конструкция. Состоит он из двух колодцев, связанных друг с другом: один - полностью герметичная емкость, другой - емкость без конструктивного дна.

По-другому описанные выше колодцы называются отстойник и фильтрационный колодец.

Также здесь имеются ревизионные люки, камеры для сохранения кислорода с целью использования аэробных бактерий, способствующих очистке и нейтрализующих неприятный запах.

Двухкамерный септик – можно собрать самостоятельно. Это достаточно популярный вариант автономной канализации для загородных и дачных домовладений с не очень большим количеством стоков. Его можно собрать из бетонных колец.

Сточные воды попадают в первую емкость, где крупные составляющие стоков оседают на дно, освобожденная вода переливается в следующий колодец, который очень похож на однокамерный септик с подушкой из песка и щебня.

Преимущества:

• Двухкамерные септики доступны для самостоятельной установки;
• Имеют большую вместимость;
• Обладают более высоким уровнем очистки сточных вод по сравнению с однокамерными.

Недостатки:

• Необходимость замены фильтрационного материала;
• Необходимость откачивать накопленный материал из отстойника;
• Низкое положение грунтовых вод для установки.

3.3 Двух-, трехкамерные септики с обустройством полей фильтрации

Этот тип канализации способен к серьезной очистке стоков. Такие септики представляют собой несколько соединенных между собой частей: отстойника, емкостей с биофильтрами, полей фильтрации для осуществления доочистки и отведения чистой воды.

Устройство полей фильтрации обычно требует земельных площадей, которые надолго перестают выполнять свою хозяйственную функцию. Над полями фильтрации нельзя сажать деревья, другие культурные растения.

Расстояние до источников воды, жилых построек от них - более 30 метров.

Требованиями к устройству септика:

• Глубокое залегание грунтовых вод;
• Наличие больших свободных площадей земли под фильтрационные поля.

По этим причинам они подходят не для всех частных домовладений.

3.4 Трех-, четырех камерные септики

Трех, четырехкамерные септики – наиболее совершенные и сложно устроенные конструкции септиков для частного дома. Их камеры объединены одним пластиковым корпусом и соединены трубами-блокираторами.

Очистку стоков контролирует электронная система, перемещение стоков обеспечивает насос, способный справляться с резкими сбросами воды.

Для жизнедеятельности бактерий, воздух в камеры септика насосы подают принудительно.

Главный недостаток – цена, они довольно дорогостоящие, и сложность ремонта.

Очистка такими системами возможна до 98%.

3.5 Септики с биофильтрацией

Септики с биофильтрацией – разнообразные и сложные конструкции из нескольких отдельных или сопряженных камер. Фильтрация в них протекает пассивно. Она является многоступенчатой и происходит с применением штаммов бактерий.

Процесс очистки:

1. В первой камере стоки отстаиваются;
2. Во второй на их содержимое воздействуют анаэробные бактерии;
3. Третья камера предназначена для сепарации жидкости;
4. Четвертая представляет нечто похожее на поля фильтрации.

Вода в таких сооружениях очищается до 95%, что делает ее полностью пригодной для технических нужд. В самой последней камере с кислородом, размещается биофильтр.

Это безопасные установки, не требующие регулярного сервиса. Рабочие микроорганизмы добавляются, просто высыпая их в унитаз в туалете.

Ограничений по монтажу и размещений у станций нет.

Недостаток - при длительном перерыве в работе этой системы необходимо подселение новых бактерий, которые начинают выполнять свои функции спустя 1,5-2 недели.

3.6 Установки и станции биологической очистки

Этот вариант автономной канализации отличается самой большой производительностью и высокой степенью очистки стоков.

Недостатки:

• Энергозависимость (станция требует электропитания);
• Довольно высокая цена.

Преимущества:

• Высокий уровень очистки;
• Возможность установки на участках с твердыми грунтами;
• Установка при высоком уровне грунтовых вод;
• Отсутствие запахов при работе;
• Простота монтажа. Станции производятся готовыми к работе. Установить их можно за несколько дней.

Принцип работы установок очистки сточных вод (УОСВ) или систем с глубокой биологической очисткой имеет значительные отличия. Эти сооружения конструктивно устроены как единый блок, внутри которого располагается несколько камер и специальное оборудование.

Первый этап обработки - отстаивание бытовых стоков, при этом происходит освобождение их от самых крупных посторонних включений.

На следующем этапе жидкость проходит во вторую камеру, где на нее действую аэробные виды бактерий, для которых обязательно наличие кислорода, подаваемого принудительно компрессором.

Это сильно ускоряет процесс расщепления примесей. При этом образуется некоторое количество ила, который можно применять как удобрение.

Большинство установок позволяют получить воду, очищенную от вредных примесей на 95-98%. Такая вода пригодна для повторного использования в хозяйственных целях, исключает необходимость проведения дорогостоящих мероприятий, связанных с обустройством фильтрационных колодцев или полей фильтрации.

4. Как правильно выбрать септик?

Существует множество видов и модификаций очистных сооружений, и сделать выбор в пользу какого-либо одного из них достаточно сложно.

Существуют и мини-установки, способные обеспечить нужды 1-2 жильцов, и высокопроизводительные модели для обеспечения обслуживания многоквартирных домов и целых дачных поселков.

Производительность септика определяется в зависимости от расхода воды:

А расход воды уже напрямую зависит от количества проживающих, поэтому производители септиков, чтобы упростить задачу выбора устройства, указывают на какое количество людей рассчитан тот или иной септик.

На изображении ниже для примера показаны различные модели септика «Термит» и ориентировочное количество человек, на которое они рассчитаны:

Также для подбора производительности септика мы можем обратиться к СП 32.13330.2018 «КАНАЛИЗАЦИЯ. НАРУЖНЫЕ СЕТИ И СООРУЖЕНИЯ», вот какая информация приведена в данном документе:

ЭЧЖ – эквивалентная численность жителей. В случае частного дома, для упрощения расчёта, её можно принять равной количеству жильцов.

Таким образом, получается, что септик должен вмещать объём стоков, которые образуются за трое суток.

Теперь нужно определить тот самый объём стоков. Объём стоков должен соответствовать объёму потребления воды (мытьё посуды, приём душа, использование унитаза и т.д.).

Нормированный расход воды на человека можно посмотреть в таблице А.2 СП 30.13330.2016 «ВНУТРЕННИЙ ВОДОПРОВОД И КАНАЛИЗАЦИЯ ЗДАНИЙ». Среднее значение данного показателя составляет 200 л/сутки на одного проживающего.

Таким образом, если в доме проживает семья из четырёх человек, каждый из которых «создаёт» 200 л стоков за сутки , то производительность септика должна быть:

А вот объём септика должен приниматься, как рассматривалось выше, с трёхкратным запасом, то есть:

И если мы рассмотрим характеристики, например, септика Термит Профи + 2,5S, представленного на фото выше, который рассчитан на 4-5 человек, то увидим, что его объём составляет 2,5 м3, а производительность 1000л/сутки, что в целом подтверждает приведённый выше расчёт.

Также помимо объёма следует учитывать и принцип работы септика. Ведь, как говорилось выше, есть септики, которые только накапливают стоки, а есть те, которые накапливают и очищают. В случае применения последних важным значением будет являться степень очистки стоков и уровень грунтовых вод на участке.

Поэтому общие рекомендации можно сформулировать так:

Для дачи отлично подходит просто накопительный септик-резервуар, предназначенный для сбора и накопления стоков.

Для дома, где жильцы находятся постоянно, лучше устанавливать двухкамерный септик переливного типа. Такие септики осуществляют и накопление отходов, и их очищение.

При очень большом расходе воды лучше установить сооружение с аэрацией, создающие благоприятные условия для жизнедеятельности аэробных бактерий. Благодаря этому стоки наиболее эффективно очищаются, и септик работает максимально продуктивно.

Более подробно о выборе септика можно узнать из видео ниже:

5. Трубы - важнейший элемент канализации

Не последнее значение при установке автономной системы играют виды и монтаж канализационных труб. Материал изготовления труб, их уклон при монтаже, количество отводов и диаметр существенно влияют на производительность канализации.

При прокладке всех видов канализации строительными нормами допускается использование следующих труб:

• Чугунные;
• Керамические
• Асбестоцементные;
• Пластиковые;
• Железобетонные.

Для канализации в загородном доме чаще применяются трубы, выполненные из чугуна и полимерных материалов (пластик).

5.1 Чугунные трубы

Они почти отсутствуют на рынке строительных материалов, но их всегда можно заказать.

Главное их преимущество – механическая прочность, позволяющая проводить их в местах с большой нагрузкой. Однако прочность чугуна сочетается с его хрупкостью и тяжестью.

Чугунные стоки очень быстро заиливаются, требуют прочистки и довольно дорогостоящие.

Качество чугунных труб регламентируется ГОСТ 6942-98 «ТРУБЫ ЧУГУННЫЕ КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ И ФАСОННЫЕ ЧАСТИ К НИМ».

5.2 Трубы из пластика

При строительстве канализации в частном доме используются чаще всего. Они обладают массой преимуществ:

• Отсутствие коррозии;
• Устойчивость к агрессивной среде;
• Способность противостоять серьезным нагрузкам ;
• Наличие гладкой внутренней поверхности, понижающей риск засоров;
• Обладают достаточно высокой прочностью.

Под пластиковыми трубами подразумеваются изделия из таких видов полимеров, как:

• Полиэтилен (ПЭ), который бывает высокого (ПВД) и низкого (ПНД) давления;
• Поливинилхлорид (ПВХ);
• Полипропилен (ПП).

5.2.1 Поливинилхлорид (ПВХ)

Трубы из поливинилхлорида применяются при монтаже канализации давно. Их особенности и преимущества:

1) Для выполнения соединений нет необходимости в применении специального инструмента. Они соединяются «в раструб» либо при помощи клея;

2) Трубы ПВХ очень жесткие, и в связи с этим для их поворота необходимо использовать фитинги ;

3) Можно использовать для открытого, скрытого монтажа трубопровода;

4) Имеют достаточно привлекательные внешний вид, что не нарушает интерьер при осуществлении наружной прокладки;

ПВХ – один из самых дешевых полимеров, поэтому имеет доступную цену.

5.2.2 Полипропилен (ПП)

Полипропиленовые трубы могут быть одно- и многослойными. Часто выполняются в следующем варианте: поверх трубы из полипропилена крепится алюминиевая фольга, которая покрывается сверху небольшим слоем полимера. Соединение слоев происходит при помощи отверстий в трубе. Трубы соединяются при помощи специальных фитингов, методом холодной сварки.

5.2.3 Полиэтилен (ПЭ)

Полиэтиленовые трубы обладают самой низкой предельной температурой эксплуатации. Выпускаются из полиэтилена разных технических характеристик ( полиэтилена низкого и высокого давления). Материал обладает высокой эластичностью. Для монтажа применяют фитинги, сварные соединения.

6. Особенности монтажа труб

Для внутренних и наружных сетей применяются трубы с разными техническими показателями.

Трубы, прокладываемые внутри сооружения, не испытывают высоких нагрузок, поэтому они могут быть не такими прочными, чем те, которые прокладываются на улице для наружных сетей.

Чтобы не запутаться, трубы окрашивают в разные цвета. Для внутренних сетей обычно выпускают трубы светло-серого цвета, для прокладки под землей - оранжевыми, желто-коричневыми. Та же система с фитингами.

7. Соединение труб

Трубы в системе соединяются с помощью специальных фитингов, позволяющих делать повороты и ответвления.

При монтаже лучше не делать поворотов под острыми или прямыми углами, а формировать достаточно плавные дуги — это снижает риск засоров в тех местах, где скорость стокового потока минимальна.

Современные трубы с раструбами и манжетами легко монтируются своими руками.

После сборки трубы устанавливают на подготовленные несущие поверхности. Возможна скрытая и открытая прокладка. При открытой для крепления труб используются хомуты из пластика с защелкой и винтовой фиксацией.