Автономные очистные сооружения: просты по устройству, эффективны в эксплуатации

“Развитие коттеджной застройки вокруг крупных городов заострило проблему создания небольших очистных сооружений, способных в высокой степени справляться с очисткой хозяйственно-бытовых стоков. Специалисты уже предложили ряд различных решений этой проблемы, однако поиск наиболее эффективных путей не останавливается...” Декабрь/99, “Вода”

“Удивительные контрасты можно наблюдать порой на некоторых участках коттеджной и дачной застройки возле Минска и других крупных городов: роскошные особняки, не уступающие по дизайну и бытовым удобствам индивидуальному жилью состоятельных людей где-нибудь на Западе, и рядом — исконно русско-белорусско-украинские “выгребные ямы” для отвода канализационных стоков из этих зданий. Соседство совершенности и средневековья — не показатель отсутствия культуры или недостатка денег у хозяев особняков. Это, в основном, следствие технической и экологической недальновидности отечественных специалистов, не позаботившихся о такой прозаической “мелочи”, как создание небольших надежных очистных сооружений для отдельно стоящих объектов”. Май/2000, “Вода”

В газете “Строительство и Недвижимость” (№12 за 2003 г.) опубликовано мое предложение по устройству системы канализации коттеджей, группы жилых домов, отдельных объектов (магазин, кафе, АЗС, автостоянка и пр.), индивидуальных и сельских поселков.
Суть предложения — двухэтажное строительство системы канализации. Первый этап — “централизованный” уличный водопровод (устройство артезианской скважины, прокладка водопровода — за счет госбюджета); строительство автономных очистных сооружений (отстойник, фильтрующий колодец — за счет домовладельца).

Второй этап — уличная самотечная канализационная сеть (от существующих автономных очистных сооружений); КНС и напорный трубопровод; местные очистные сооружения (биологические пруды).
Сооружения второго этапа строятся за счет госбюджета.
Система канализации индивидуальных и сельских поселков, как новых, так и существующих, принимается по аналогии со вторым этапом развития, наиболее экономична, т.к. можно применять полиэтиленовые трубы (самотечные и напорные), которые могут эксплуатироваться многие годы. Напорные линии дешевле самотечных: не нужны смотровые и поворотные колодцы, меньший диаметр — стоки отстоенные, простота монтажа труб.
Используется и остаточный напор насосов для аэрации биопрудов, что повышает эффективность биологической очистки стоков.
К решению канализационных проблем подключился и журнал “Вода”, где публикуются варианты разработок очистных сооружений. А основным “творцам” проектов — проектировщикам приходится преодолевать много препятствий, начиная с согласований. “Наука” (ЦНИИКИВР) старается найти любые причины, но “не пущать” проекты для строительства и вообще не терпит никаких доводов и возражений разработчика проекта, хотя проектная документация выполнена в соответствии со СНиП.

Комитеты по экологии тоже не согласовывают подобные проекты, разработанные белорусскими проектировщиками, придумывая для этого несуразные причины, хотя проекты и просты в устройстве, и меньшей стоимости, и более эффективны.
Считаю, что “сомнительные” на взгляд “согласователей” проекты должны проходить “экспертизу” в журнале “Вода”, и мнение НПА ОВКХ “Аква-Бел” (главный “эксперт”) следует считать решающим для применения в народном хозяйстве.
Какие бы дискуссии ни велись между согласователями и проектировщиками, главное слово должен сказать заказчик, который по информации проектировщиков обо всех сооружениях, существующих и проектируемых, их стоимости и способности очистки канализационных стоков, и решает, какие сооружения — наиболее экономичные и эффективные — принимать для строительства.
Если журнал “Вода” и НПА ОВКХ “Аква-Бел” посчитают, что мои предложения приемлемы для применения, то уже сегодня нужно начинать внедрение моих разработок в системах канализации.
Ниже предлагаются проекты (схемы) сооружений, которые могут использоваться как в автономных, так и в “местных” очистных сооружениях на любом этапе (см. выше) строительства системы хозяйственно-бытовой канализации домов и поселков индивидуальной застройки.
Решетка предназначена для улавливания всех плавающих предметов (мусора) и устанавливается перед КНС или очистными сооружениями хозяйственно-бытовых или дождевых сточных вод. Решетка монтируется в обычном типовом канализационном колодце по тип. пр. 902-09-22.84.

Решетка изготавливается из металлической полосы сечением 40х4 мм.
Длина принимается в зависимости от диаметра колодца.
Ширина — два диаметра отводящего трубопровода. Прозоры — 10 мм.
Угол наклона решетки 18°-25°.
Колодец перекрывается крышкой-люком, изготавливаемой на месте.
При работе решетки плавающие предметы (мусор и пр.) потоком сточных вод постепенно продвигаются по решетке (решетка самоочищается) и накапливаются в верхней части решетки и в лотке. По мере накопления мусор удаляется.
Песколовка также устраивается в типовом канализационном колодце.
Диаметр колодца принимается по суточной производительности очистных сооружений.
Скорость и продолжительность протекания сточных вод рассчитывается в соответствии со СНиП 2.04.03-85.
Удаление задержанного песка из песколовки производится путем открытия запорной задвижки и выпуска на песковую площадку.
Подобная песколовка более 10 лет эксплуатируется на очистных сооружениях пос. Жировичи Слонимского района.
Обычно на очистных сооружениях любой производительности применяются типовые монолитные двухъярусные отстойники суточной производительности более 1000 м 3/сут. (диаметр 6,0 м, высота 7,6 м).
Трудоемкое строительство и часто завышенная в несколько раз суточная производительность делают подобные отстойники экономически невыгодными. Здесь рассматривается проект двухъярусного отстойника в сборном варианте из элементов СОГ. Устройство такого отстойника показано на рис. 3.

Подобные отстойники также построены и эксплуатируются более 10 лет на очистных сооружениях в пос. Жировичи Слонимского района.
Для автономных очистных сооружений для отстаивания стоков предусматривается трехзонный отстойник (модернизация септика).
Этот отстойник устраивается также из типовых сборных железобетонных изделий с перегородками для разделения внутреннего объема отстойника на зоны.
Первая зона — нижняя часть объема отстойника для накопления осадка и его минерализации.
Вторая зона — средняя часть отстойника, где стоки отстаиваются во взвешенном осадке, что повышает эффективность отстаивания.
Третья зона — верхняя часть отстойника, где накапливаются всплывшие вместе с пузырьками газа взвешенные вещества; со временем часть всплывшего осадка превращается в корку (упрощается очистка отстойника).
По мере накопления осадка в первой и третьей зонах отстойник очищается от осадка 1-2 раза в год.
Расчет трехзонного отстойника производится в соответствии со СНиП 2.04.03-85 и сводится к проверке производительности в зависимости от принятых размеров диаметра и высоты отстойника.
Данные для расчета-проверки:
— скорость V протока стоков принимается 3,6 м/ч;
— площадь F сечения протока, м2;
— производительность отстойника, м 3/ч;
— продолжительность отстаивания — 30 мин.;
— объем первой зоны определяется в зависимости от того, сколько раз в год удаляется осадок из отстойника.

В трехзонном отстойнике повышается эффективность отстаивания стоков и производительность по сравнению с двухъярусным отстойником.
В настоящее время, когда появилась возможность применения погружных насосов высокого качества исполнения (фирма “Триатерм”, насосное оборудование — поставка, монтаж, обслуживание, многолетняя гарантия бесперебойной работы), любой производительности и напора, простых в устройстве и эксплуатации, то появилась и возможность упростить конструкцию и значительно удешевить стоимость строительства КНС.
Применение самоочищающейся решетки также входило в “упрощение” конструкции КНС. Такие решетки могут быть как отдельно стоящие, так и устраиваемые внутри насосной станции, изолированные от машинного зала. Такое решение исключает попадание в машзал различных плавающих предметов при переполнении приемного резервуара, чем достигается незасоряемость всасывающих патрубков насосов и обеспечивается их безаварийная работа.

Для более надежной работы насосов можно уменьшить частоту их включения-выключения путем устройства дополнительной емкости приемного резервуара из тех же сборных конструкций, которые применены при строительстве КНС. При необходимости погружные насосы фирмы “Триатерм”, предназначенные для систем водоснабжения (хозяйственно-питьевого, противопожарного, производственного) и установленные непосредственно в резервуаре чистой воды (в любой резервуар с нужной водой), дают возможность не строить насосные станции II-III подъема, сократив тем самым стоимость строительства систем водоснабжения.
Фильтрующий колодец по типовому проекту 902-3-074.87, который применяется до сих пор, имеет конструктивный недостаток. Производительность колодца определяется фильтрующей поверхностью дна и поверхностью боковой обсыпки стенки.
Фактически фильтрация осуществляется только через дно, т.к. боковая поверхность колодца-кольца состоит из ряда отверстий диаметром 30 мм, которые при засыпке и обсыпке гравием забиваются, и фильтрация стоков через стенку колодца не происходит. От этого общая площадь поверхности фильтрации уменьшается, отсюда и производительность такого типового фильтрующего колодца завышена примерно в три раза.
Чтобы избежать указанного недостатка, принцип работы фильтрующего колодца необходимо принять по аналогии с биофильтром, т.е. биологическая очистка стоков должна проходить при фильтрации через всю толщу загрузки фильтрующего материала с естественной вентиляцией. Отсюда и название сооружения — “подземный биофильтр”.
Гидравлическая нагрузка подземного биофильтра в соответствии со СНиП 2.04.03-85 принимается 1-3 м3 (м2/сут.). Такой производительности биофильтра вполне достаточно для любого объекта с водоотведением до 10 м3/сут.
Вариант устройства подземного биофильтра показан на рис. 6.

Возвращаясь к проблемам дождевой канализации

“Как экономно будет построена и эффективно эксплуатироваться дождевая канализация населенных пунктов и отдельных объектов, зависит только от проектировщиков...” “СиН”, №15/2003

Учитывая требования действующего СНиП 2.04.03-85 и многолетний опыт проектирования для снижения трудоемкости при строительно-монтажных работах и повышения эффективности эксплуатации систем дождевой канализации мною предлагается проект (материал для проектирования) автономных очистных сооружений для очистки дождевых стоков головной части системы (отдельного объекта) дождевой канализации.
Автономные очистные сооружения запроектированы в составе (рис.7):
— решетки самоочищающейся (для задерживания плавающих предметов — бумага, листья, мусор и пр.);
— песколовки (задержание песка) с устройством для улавливания нефтепродуктов (I ступень);
— камеры доочистки от нефтепродуктов (II ступень).

Эти сооружения также устраиваются из типовых сборных железобетонных изделий по проекту 901-09.11.84 (типовая серия 3.900.1-14).
Расчет сооружений сводится к проверке производительности, скорости и времени протекания потока в песколовке, эффективности улавливания нефтепродуктов в зависимости от размеров принятых ж/б изделий и площади водосбора.
По мере накопления задержанных загрязнений (мусор, песок, нефтепродукты) необходимо проводить очистку решетки, песколовки, устройств по улавливанию нефтепродуктов. Способ очистки сооружений решается по месту.
Предполагаемая степень очистки дождевого стока составляет:
— плавающие предметы — 100%;
—взвешенные вещества — 80-90%;
— нефтепродукты — до 100%.

Таковы некоторые предложения по устройству сооружений по очистке хозяйственно-бытовых и дождевых сточных вод — простых, недорогих, эффективных в эксплуатации, доступных любому владельцу частного дома или отдельного объекта (магазин, кафе, АЗС и пр.).
Принятие застройщиками (частные дома, предприниматели, УКСы райисполкомов) и проектировщиками двухэтапного развития систем канализации пригородной зоны, индивидуальных и сельских поселков, отдельных объектов — реальный путь выполнить основную часть задачи, поставленной Президентом Республики Беларусь при обсуждении Генерального плана развития Минска и его пригородной зоны, чтобы “решался вопрос о проведении необходимых для жизни инженерно-технических коммуникаций за счет застройщиков или при содействии государства. Не должно быть “мертвых застроек”, когда возведенные дома оказываются непригодными для жизни и быта...”
И последнее. Более двух месяцев прошло после публикации в СиН моих предложений о двухэтапном развитии систем канализации, предназначенных главным заказчикам проектной документации — владельцам коттеджей, застройщикам индивидуальных и существующих сельских поселков, проектировщикам, разрабатывающим Генеральные планы населенных пунктов любого назначения. Неужели это не касается управлений капитального строительства рай-, горисполкомов, облисполкомов, комитетов и инспекций по экологии, райСЭС, проектных организаций, средств массовой информации?

В.САЛЬНИКОВ, предприниматель-проектировщик