Алхимия стоков 
Для начала разберемся, что представляют собой бытовые стоки и, собственно, от чего их следует очищать. В зависимости от степени загрязнения специалисты разделяют сточные воды на "черные" и "серые". "Черные", поступающие из туалета, состоят из большого количества крупных органических частиц, загрязнены всевозможными бактериями и в избытке содержат фосфор и азот. "Серые" стоки, образующиеся после купания, мытья посуды и стирки, в основном насыщены поверхностно-активными веществами (т.н. ПАВ), хлоридами и прочей бытовой химией. Одна из главных характеристик уровня загрязнений бытовых стоков - БПК (биохимическая потребность в кислороде). Этот показатель определяет количество кислорода, необходимое для биологического окисления органических веществ (чем выше значение БПК, тем грязнее стоки). По действующим в Украине нормативам максимально допустимое значение этого показателя - 20 мг/л (такую воду можно выводить непосредственно в водоем или на рельеф). Но очистка стоков от органики - это еще полдела, необходимо освободить их от опасных для природы и человека соединений азота и фосфора, всевозможных бактерий и других вредных примесей, т.е. провести полный цикл обработки. Реализовать его можно двумя способами: с помощью автономных сооружений подземной фильтрации или установок заводского изготовления.
ДВЕ СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ
Выбор подходящего варианта обычно доверяют специалистам, однако последнее слово всегда остается за владельцем дома, поэтому ему полезно иметь представление о принципиальных отличиях двух систем очистки. Их общий принцип работы основан на поэтапной очистке сточных вод с участием микроорганизмов, а разница заключается в том, что в первом случае эту работу выполняют почвенные бактерии, а во втором - микроорганизмы, обитающие на специальных загрузках в установках заводского изготовления. И в том, и в другом случае процесс состоит из нескольких стадий. Первая - это предварительная очистка (осветление) стоков в специальном резервуаре - септике. Все "черные" и "серые" бытовые стоки, поступающие в септик, в процессе брожения постепенно разлагаются с образованием растворимых веществ, газов и твердых частиц. Главные участники этого тайного "действа" - так называемые анаэробные микроорганизмы, изначально обитающие в сточных водах и способные разлагать органику. Их полезная деятельность активизируется при отсутствии кислорода и солнечного света, поэтому септик должен быть герметичным. В то же время химический распад нечистот сопровождается выделением газов, и для их выведения в конструкции септика обязательно предусматриваются вентиляционные отверстия. С течением времени взвешенные и нерастворенные вещества выпадают в осадок, образуя на дне резервуара слой т. н. активного ила. Поскольку его объем в процессе эксплуатации септика постоянно увеличивается, требуется регулярное удаление биомассы с помощью ассенизационной машины. Если планируется очищать емкость раз в году, ее объем должен быть в 2,5-3 раза больше, чем суточное поступление стоков. Если же владельцы согласны вызывать сервисные службы дважды в год, объем септика может быть меньше на 20%. Когда же "приход" бытовых сточных вод превышает 1 м3 в сутки, соответствующую емкость составляют из двух, а иногда из трех равновеликих сообщающихся камер. Сооружая верхнее перекрытие, не забывают оставить доступ к поверхности - время от времени нужно разрушать образующуюся корку из взвесей, препятствующую процессам брожения. Но с образованием осадка процесс очистки стоков не заканчивается. Жидкую фракцию, очищенную примерно на 65%, нужно отправить на доочистку, и эта стадия обработки должна происходить уже при доступе кислорода. Здесь уже на сцену выходит аэробная микрофлора, способная окислять полученные в результате деятельности анаэробных бактерий простые вещества. Существуют две методики аэробной очистки: естественная и биологическая, причем именно на их основе и устроены два типа очистных сооружений. Первый способ использует природную способность определенных грунтов (песка, супеси) очищать воду. Выглядит эта схема так: из септика предварительно осветленные стоки направляются в подземные фильтрующие сооружения - колодец или траншею, от которых отходят трубы. Вытекающая из них вода, уже очищенная до нужной степени - 95% - постепенно и небольшими порциями впитывается в грунт. В установках же заводского изготовления доочистка после септика уже не требуется - здесь стоки проходят полный цикл биологической обработки (анаэробной и аэробной), а затем, уже очищенные на 96-98%, отводятся в почву, в водоем, дренажную траншею или в придорожный кювет.
КАНАЛИЗАЦИЯ КАК ЗЕРКАЛО НАШЕЙ ЖИЗНИ
Самый удобный, но, к сожалению, редкий для сельской местности вариант - подключение к централизованной канализационной сети. Его неоспоримый "плюс" - возможность надолго забыть о проблеме стоков. "Минус" возникает, если коллектор канализации расположен выше по естественному уклону, чем дом - в этом случае придется устраивать насосную станцию. Когда подключаться некуда, остаются на выбор три пути избавления от сточных вод. Первый - отводить их с помощью трубопровода в герметичные накопители. Наиболее цивилизованная разновидность подобного сооружения - колодец глубиной до трех метров, построенный из монолитного бетона, железобетонных колец или сплошного кирпича. Используют накопители обычно при небольшом расходе воды в доме, чаще всего - на дачах, не рассчитанных на постоянное проживание. Несмотря на внешнюю простоту такого решения, эксплуатация накопителей - это хлопоты и расходы, ведь содержимое необходимо регулярно опорожнять и вывозить ассенизационной автоцистерной. И если, к примеру, объем сточных вод составляет 1 м3 в сутки, вызывать сервисные службы владельцам потребуется не менее двух-трех раз в месяц. Существует и второй путь решения проблемы, более затратный, но и более надежный и удобный - создание индивидуального (автономного) очистного сооружения. Выбор его типа определяется многими факторами - это и характер застройки участка, и гидрогеологические особенности местности, и условия водоснабжения объекта, и финансовые возможности владельца и т. д. И, наконец, третий способ - договориться с соседями и установить общее очистное сооружение для нескольких хозяйств. Помимо экономии, в этом случае возрастает надежность работы установки. Дело в том, что поток сточных вод поступает более равномерно от группы домов, чем от одного дома и, как следствие, очищается более качественно. Но какой бы вариант вы не выбрали, в любом случае проект системы должен быть согласован с местными органами Госсанэпидемнадзора. В ходе его реализации лучше не забывать, что представители этой структуры вправе в любой момент (плановый рейд, жалобы соседей, сигналы "доброжелателей") проанализировать состав ваших "исходящих" вод. При обнаружении нарушений штрафные санкции и переделка сооружения ожидают вас в обязательном порядке. Если же проект автономной системы создавался с учетом всех строительных норм, оборудование сертифицировано и имеет гигиеническое заключение, то, как правило, проблемы с водоотведением не возникают.
ПОЛЕ ЧУДЕС
Выбор той или иной канализационной системы диктуют многие условия, но главные из них - уровень залегания грунтовых вод и характер почвы на участке. При низком стоянии подземных вод (не ближе 3 м) и в случае песчаников и супесчаников - проблема отвода и очистки стоков решается достаточно просто - с помощью такого вида подземной очистки, как фильтрующий колодец. Главное его достоинство - компактность, что немаловажно для маленьких участков. Вода просачивается в колодец сквозь донный фильтр - засыпку толщиной 0,5-1,0 м из смеси гравия, щебня и других твердых частиц размером 1,5-3,0 см. Площадь фильтрующего колодца в плане должна составлять не менее 4 м2, глубина - не более 2,5 м, а стены могут быть изготовлены из железобетона (монолитного или из наборных блоков) или кирпича. В его нижней части, на высоту фильтра, предусматривают систему равномерно распределенных отверстий, суммарная площадь которых должна составлять примерно 10% от площади стен. Если же на участке почвы песчаные или супесчаные, но при этом крайняя отметка залегания грунтовых вод - 2,0 м, доочистку сточной воды ведут с помощью полей подземной фильтрации. Основу их конструкции составляет распределительный трубопровод и отходящие от него оросительные трубы диаметром 10 см и длиной 20 м. Над местами стыков устраивают смотровые колодцы с пазами для заслонок - с их помощью ограничивают поступление жидкости в ответвление. В нижней части оросителей расположены в шахматном порядке небольшие отверстия диаметром 5 мм и на расстоянии 5 см друг от друга. Для дополнительного притока воздуха на концах труб сооружают вентиляционные стояки диаметром 10 см и высотой 70 см. Укладывают трубы на подушку из щебня или гравия толщиной 20-25 см, "утапливая" их наполовину. В случае залегания подземных вод на глубине 1-1,5 м и легких суглинках, вторая очистка стоков может проходить с использованием фильтрующих кассет - подземных сооружений глубиной 25 см с опорными стенками из бетонных блоков или кирпича и перекрытием из железобетонных плит. Из перекрытия кассеты выводят наружу вентиляционный стояк диаметром 10 см на высоту 70 см. Дно кассеты засыпают щебенкой слоем в 10 см, а затем крупнозернистым песком на 15 см. Слабофильтрующая или вообще водонепроницаемая почва (а это суглинки и глины) не позволяет отводить очищенные воды в грунт. В такой ситуации приходится создавать искусственные сооружения подземной очистки - фильтрующие траншеи или песчано-гравийные фильтры с отводом воды из них в близлежащий "непитьевой" водоем. Принцип их работы одинаков, разница лишь в структуре оросительного трубопровода - в первом варианте она разветвленная, во втором - линейная. Основные элементы конструкции - оросительная сеть, фильтрующая загрузка и дренажная сеть. Схема сооружения выглядит следующим образом: под оросительными трубами создается искусственный фильтрующий слой песка (толщиной 0,8 м для траншеи и от 1,0 до 1,5 м - для фильтра), а под ним, в слое щебня, располагается дренажный трубопровод. Площадь песчано-гравийного фильтра рассчитывают, исходя из расстояния между оросительными трубами в 0,5 м и нагрузки на один погонный метр 100 л/сут. Длина же единственной трубы в фильтрующей траншее определяется из расчета 70 л/сут. на м. пог. В конце коллектора оросительной сети и в начале коллектора дренажной устраивают вентиляционные стояки высотой 70 см. Если рельеф местности не позволяет отвести воду самотеком, для нее устраивается накопитель, откуда содержимое откачивают с помощью погружного насоса - канализационного или "питьевого" с дополнительной защитной сеткой перед всасывающим отверстием.
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ СИСТЕМ ЕСТЕСТВЕННОЙ ОЧИСТКИ
При устройстве подземной фильтрации эффективно решается целый веер насущных задач: удается избежать сброса стоков за пределы участка, сооружения обходятся дешевле по сравнению с другими системами и, к тому же, часто не "завязаны" на электропитании. Производители обычно изготавливают все части сооружения из особо прочного пластика, что обеспечивает его долговечность (материал не ржавеет и не гниет), легкость и удобство монтажа. Еще одно преимущество этого варианта в том, что конструкция скрыта под землей, поэтому не портит общую картину приусадебной территории. Что же касается "минусов", то, во-первых, устройство этих систем зависит от почвенных и гидрологических условий на участке, а во-вторых, для их нормального функционирования требуется достаточно большая площадь надела (кроме фильтрующего колодца). Впрочем, можно решить эту проблему, если использовать одну систему одновременно несколькими хозяйствами (при этом совместная эксплуатация экономит около 30% затрат на оборудование и монтаж). Второй "минус" - такие сооружения нельзя располагать ближе, чем в 30 м от колодцев, использующих грунтовые воды для питьевого водоснабжения. Кроме того, минимальное расстояние от полей фильтрации до границы участка или дороги, а также дома не должно быть меньше 5 м, до других водозаборных пунктов - 200 м (если нормы игнорировать, СЭС не даст добро на строительство установки). И самое неудобное в этом варианте заключается в том, что систему раз в несколько лет приходится раскапывать и промывать заилившийся фильтрующий слой. Периодичность подобной процедуры зависит от целого ряда факторов - качества исполнения, величины удельной нагрузки на оросительную сеть, чистоты щебня. Обычно интервалы между профилактикой составляют 5-10 лет. Также отметим, что если для очищенной воды нельзя будет организовать самотек, то придется ее перекачивать насосом и расходы в этом случае возрастут. Тем не менее, сооружения естественной фильтрации стоков пользуются популярностью среди застройщиков. Такие системы, включающие в себя все необходимое - септик, дрены и различные колодцы - предлагаются многими фирмами - например, UPONOR и LABKO (Финляндия), CАLONA PURLO (Франция), TOPAS (Чехия) и др.
ЭТИКА СЕПТИКА
Жизнеспособность любой системы подземной фильтрации обеспечивается септиком, поэтому к его выбору и установке следует относиться особенно придирчиво. Основными параметрами в этом случае служат объем устройства и материал изготовления. Минимальный срок пребывания загрязненных стоков в септике - 3 дня, поэтому его объем рассчитывают, исходя из трехкратного суточного расхода воды. Средний расход на одного человека составляет приблизительно 200 л в сутки (при пользовании туалетом, душем и кухней), то есть объем септика для семьи из четырех человек составит около 2,5 м3. Нередко для повышения эффективности процесса резервуар разделяют на несколько камер. При этом в первой осаждаются крупные фракции, а во второй и последующих - мелкие. Однокамерные баки рекомендованы к применению при расходе воды до 1 м3 в сутки, двухкамерные - до 5 м3 в сутки, трехкамерные - свыше 8 м3 в сутки. Разумеется, количество камер влияет на стоимость септика. Что касается материалов, то септики бывают полимерными, металлическими и бетонными. Наиболее доступны по цене и несложны в установке конструкции из легкого полимерного пластика, представляющие собой цилиндрический или бочкообразный резервуар. Материал не нуждается в защите от коррозии, однако не застрахован от повреждений в случае подъема уровня грунтовых вод (особенно, если он в этот момент незагружен). Металлические септики изготавливаются многими отечественными фирмами, а, кроме того, их можно заказать практически на любом металлообрабатывающем заводе. Они имеют форму баков (кессонов) и отличаются высокой прочностью. Правда, из-за большого веса для установки таких септиков понадобится подъемный кран. Еще один недостаток - подверженность коррозии: от нее можно уберечься лишь с помощью специального двустороннего защитного покрытия. В этом отношении более дорогой, но и более надежный вариант - конструкция из нержавеющей стали. Септик, изготовленный из металла - оптимальный вариант для коллективного использования на нескольких участках (в этом случае соединяют прочной сваркой сразу несколько резервуаров). От коррозии хорошо застрахован бетонный резервуар, к тому же, он надежно противостоит давлению грунтовых вод. В то же время и у такого решения есть свои "минусы" - большая масса и гигроскопичность. Поэтому, если бетонный септик будет использоваться на влажных грунтах, потребуется качественная гидроизоляция его корпуса. Кстати, подобный вариант можно либо приобрести в готовом виде, либо возвести прямо на участке. При монтаже системы септик закапывается в грунт так, чтобы на поверхности оставались только крышки люков. Они должны плотно закрываться, чтобы наружу не просачивались неприятные запахи.
Также нужно учитывать, что процесс брожения в септике лучше всего протекает при слегка повышенной температуре, поэтому не следует допускать его переохлаждения в зимнее время. Чтобы обеспечить нормальный уровень жизнедеятельности микроорганизмов, над септиком укладывают слой грунта, обычно толщиной 50-60 см и даже более. Нужно помнить, что на активность бактерий в септике негативно влияет присутствие в стоках антибиотиков, формальдегида, хлора и других токсичных веществ, поэтому придется следить, чтобы в стоки не попадали лекарства и хлорсодержащие отбеливатели. Недопустимо попадание в септик талых и ливневых вод - они могут вызвать его переполнение, что ухудшит или совсем прекращает процесс очистки. Дождевую или талую воду следует отводить через ливневую канализацию. Стоимость септика зависит от объема, материала и количества камер. Например, бетонная однокамерная емкость объемом 3 м3 обойдется в 400 у.е., пластиковая - 600 у.е., металлическая - от 1000 у.е. Самый надежный вариант - приобретение комплексной очистной системы, в которую кроме септика входят и все необходимые комплектующие - трубы, фильтры и т. д.
ЗАВОДСКИЕ СИСТЕМЫ
Одна из самых распространенных проблем загородных участков - высокое залегание грунтовых вод. Если хотя бы два раза в году (осенью или весной) вода поднимается к поверхности ближе, чем на 2 м, об устройстве подземной фильтрации и речи быть не может. В этом случае применяются только готовые заводские установки биологической очистки, где стоки проходят полный цикл обработки. Они могут отличаться по многим параметрам - производительности, степени осветления стоков, биомеханическим алгоритмам процессов, конструкции и материалу изготовления. Производительность агрегата рассчитывают, исходя из предполагаемого расхода воды, поэтому оптимальный вариант - проектировать системы водоснабжения и канализации одновременно. Очищенные в установке стоки отводятся в дренажные канавы или придорожные кюветы. Поскольку сбрасываемые воды в итоге попадают в природный водоем, уровень их очистки должен составлять по санитарным нормам не менее 98%. Столь высокая степень очищения достигается сочетанием анаэробной и аэробной методик. Все биологические процессы происходят в камерах, составляющих конструкцию установки - это септик (или метатенк), аэротенк и биофильтр. На первом этапе (в септике) сточная вода очищается от жира и твердых частиц, которые остаются там в виде осадка, и уже в осветленном виде направляется в аэротенк, где колонии микроорганизмов (активный ил) окисляют и поглощают взвешенную и растворенную органику. Чтобы ускорить процессы окисления, в аэротенке обязательно используется компрессор, обеспечивающий насыщение иловой смеси воздухом и ее постоянное перемешивание. В биофильтре очистка воды также происходит в воздушной среде, но с участием уже другой микрофлоры, закрепленной на каком-либо основании, чтобы ее не смывало сильным потоком. Для этого используются носители с большой удельной площадью поверхности - куски пористого керамзита, шунгузита, "ерши" из лески или других жестких материалов. Компоновочные решения заводских систем различны - одни выполняются в виде моноблока, другие подразумевают модульную сборку. Второй вариант позволяет точнее приспособить систему к условиям участка и вносить изменения в схему очистки по мере надобности, но с другой стороны требует большего объема земляных и монтажных работ. Владельцам усадьбы, расположенной посреди коттеджного поселка, специалисты советуют при монтаже установки проложить т.н. выравнивающую траншею. Дело в том, что при наземном сливе, любое увеличение нагрузки (например, в этот момент кто-то в доме вытащит пробку из наполненной ванны), приведет к мощному залпу, способному нанести ущерб посадкам и садовым постройкам, причем не только вашим, но и соседским. От подобных неприятностей как раз и убережет траншея. Она выглядит так: от установки отводят оросительный трубопровод, под ним устраивают загрузку из щебня и укладывают собирающую трубу. Такое решение не только избавляет от залитий, но и обеспечивает стокам дополнительную очистку.
ВЫБОР УСТАНОВКИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ
Выбирая вариант полной очистки стоков, важно правильно рассчитать количество потребляемой воды в доме (с учетом количества установленного сантехоборудования, числа постоянно проживающих жильцов, объема потребляемой воды в "гостевые" дни и т. п.), что позволит определить необходимую производительность сооружения (в м3/сутки). Также предварительно нужно решить, куда будут уходить очищенные воды - в дренажную канаву, придорожный кювет или перекачиваться по напорному трубопроводу в какую-нибудь низину. Рассматривая все варианты, предпочтение следует отдавать самотечной конструкции, не привязанной к насосу и электроэнергии. Очень важный фактор при выборе заводской установки - степень очистки сточных вод. Прозрачная вода без неприятного запаха - еще не признак высокого качества обработки. Кроме БПК, существует ряд показателей намного более опасных в экологическом плане, нежели мутность и затхлость сбрасываемых на рельеф или в водоем потоков. Так, определенную угрозу для живой природы и человека представляет аммонийный азот, который содержится в белковой органике. Поэтому установка обязана обеспечивать качественную нитрификацию, т.е. переработку аммонийного азота в нитраты и нитриты с последующей денитрификацией, т.е. восстановлением последних до газообразного состояния. Нужно учитывать, что эти процессы требуют времени, для чего стоки должны пребывать в реакторе достаточно долго. Маленькие емкости в этом плане ненадежны - сточные воды протекают сквозь них слишком быстро, не успевая как следует освободиться от вредного балласта. Еще один момент, на который есть смысл обратить внимание - надежность системы аэрации (подачи воздуха). Хотя производители ищут свои пути решения этой проблемы, для большинства установок, использующих аэротенки, аэрация остается слабым звеном. При выходе ее из строя основная "рабочая сила" установки - микроорганизмы - могут погибнуть. А причиной прекращения действия системы аэрации могут стать, к примеру, перебои с подачей электроэнергии, весьма частые в сельской местности. Причем для приведения установки "в чувство", требуется длительный срок - иногда до 1 месяца. И, наконец, устройство должно не только обеспечивать эффективную очистку, но и быть долговечным, доступным для обслуживания и несложным в обращении. В частности, нежелательно устраивать доступ в сооружение через горловины по типу канализационных колодцев - как по соображениям удобства, так и безопасности обслуживания. Что касается последнего момента, то в зависимости от конструктивных особенностей разные сооружения требуют разного ухода - одним нужен ежемесячный "досмотр", другим - раз в два-три месяца. А есть и более "самостоятельные" модификации, которые несложно обслуживать самому, вызывая раз в году ассенизационную машину. Блоки и модули очистных сооружений изготавливаются из тех же материалов, что и септики - это металл, бетон, и пластик. Соответственно, и выбор заводской установки по этому параметру аналогичен. Главные преимущества устройств заводского изготовления - в универсальности (их можно использовать независимо от вида грунта и уровня подземных вод) и отсутствии санитарных ограничений по расположению на участке. Однако при выборе той или иной модели следует учитывать ряд факторов. В первую очередь поинтересуйтесь наличием в системе аэробной обработки стоков. Дело в том, что некоторые очистные сооружения, которые позиционируются как установки биологической очистки, на самом деле представляют собой усовершенствованные септики, рассчитанные только на первичную очистку стоков.
Говорить о стоимости заводского оборудования для очистки стоков без привязки к конкретным условиям будет не совсем корректно. Тем более, что ценовой диапазон установок очень широк и зависит от их назначения, производительности, материала изготовления и многих других факторов. Если, к примеру, для дома, где проживает 4-5 человек, понадобится соответствующая по производительности установка ценой 3,5-4 тыс. у.е., то расходы на монтаж, земляные работы, прокладку труб могут возрасти в два раза и более. Но такова сегодня плата за комфорт и экологию.
по материалам публикаций каталогов "Дом.ua" и "Украинского строительного каталога" (Украина, Киев)