Устройство очистных сооружений

Аэротенки: как работает это сооружение биологической очистки сточных вод

Отсутствие центральной канализации на даче не только снижает уровень комфорта, но и портит экологию участка. Чем заменить коллективную систему отвода и очистки стоков, к которой мы так привыкли в городе? Выбор есть. Необходимость создания индивидуальной канализации привела к появлению целой промышленной отрасли. Сегодня в этом сегменте производится большое количество локальных очистных сооружений (ЛОС), назначение которых — очистка хозяйственно-бытовых стоков в загородном доме. Задача ЛОС осветлить поступающие стоки, сделать их безопасными в микробиологическом плане и отвести очищенную воду за пределы участка.

Современные локальные очистные сооружения для дачи достаточно компактны. Но существуют промышленные автономные системы обработки сточных вод, которые используются на различных производствах. Заводские и фабричные стоки часто несут очень опасные и сложные по составу загрязнения, с которыми не справится городская система очистки бытовых стоков. Промышленные ЛОС — это уже не пластиковая емкость, закопанная рядом с домом, а целый комплекс сложных технических сооружений, занимающий большую площадь. Производительность такой ЛОС позволяет очищать сотни и тысячи кубических метров стоков в сутки.

Типы промышленных производств сильно различаются, поэтому задачи по очистке стоков в этой области гораздо более сложны и масштабны. Например, в перерабатывающей и обогащающей отраслях образуется много твердых нерастворимых загрязнений, для удаления которых требуются надежные и высокопроизводительные механические фильтры. Принципы действия таких фильтров чрезвычайно разнообразны. Кроме привычных стальных сеток используются очень сложные и даже экзотические на взгляд неспециалиста способы — гидроциклоны (цнтрифугирование), дисковые фильтры, флотация. Далее в зависимости от условий производства отделенные загрязненные сушатся, дробятся, прессуются в брикеты, вывозятся на полигоны, либо обогащаются и возвращаются в производственный цикл.

На других производствах необходимо удалять легкие нефтяные фракции, масла, жиры и т.п. Для подобных задач используются отстойники и жироуловители. Отстаиваясь, масса разделяется на слои по плотности. В зависимости от задачи, одни слои идут в отходы, другие используются дальше в производстве.

Кроме обработки и утилизации бытовых и промышленных стоков необходимо собирать и отводить ливневые, грунтовые и талые воды. Если этого не делать, почва быстро заболотиться, что негативно скажется на прочности фундаментов и построек. И если дождевые и талые воды надо просто отвести подальше от строений, то локальные очистные сооружения должны обработать стоки до степени чистоты, указанной в санитарных нормах.

Хозяйственно-бытовые стоки делятся на два типа:

  • серые стоки — мойка, ванная, стирка, кухня;
  • черные стоки — туалет.

Канализационные стоки в общем объеме сточных вод занимают не более 30%. То есть в основном в слив попадает вода из раковины и ванной. Но очистка именно меньшей части, способной отравить почву и воду, всегда вызывала наибольшие сложности. В среднем на человека в сутки приходится 160-200 л стоков. Поэтому при подборе локальной очистной станции обязательно учитывается количество проживающих и точек водоразбора, которые могут быть открыты одновременно (залповый сброс). Без учета этих параметров емкость локальной канализации может переполнится и очистка стоков прекратится.

Современная ЛОС для загородного дома должна уметь чистить не только органические, но также микробиологические загрязнения, то есть уничтожать опасные для человека патогенные микроорганизмы. Особенную трудность вызывает очистка стоков из мест локального проживания большого числа людей — коттеджные поселки, гостиницы, турбазы, пансионаты и т.д., которые не подключены к мощным системам городской очистки. Очевидно, что для решения этой трудной задачи нужно выбрать наиболее эффективный способ осветления и обеззараживания стоков. Но те методы, которые используются в промышленной сфере, из-за сложности и дороговизны в данной ситуации не применимы.

Добиваясь повышения эффективности индивидуальных ЛОС, производители изучили различные способы очистки:

Большинство способов оказались сложны, дороги, а иногда небезопасны в частном применении. Например, для химической очистки стоков на предприятиях используют хлор, кислоты и щелочи. Соединения хлора убивают все опасные микробы и вирусы, но при этом сами настолько ядовиты, что после цикла очистки стоков воду приходится чистить от хлора. Технологически данную задачу можно решить, но габариты, сложность и цена индивидуальной ЛОС при этом неоправданно возрастают.

Исследовав экономические и санитарно-гигиенические аспекты проблемы, изучив многолетний опыт работы очистных установок разных типов инженерами был сделан вывод — для индивидуальных автономных систем обработки стоков подходят только биологические методы очистки. То есть органические загрязнения должны перерабатывать специальные бактерии:

Для бактерий обоих типов хозяйственно-бытовые стоки являются питательной средой. Эти бактерии изначально присутствуют в сточных водах, в почве и не опасны для человека.

Сегодня для загородных домовладельцев доступны два типа локальных очистных сооружений:

  • септики;
  • устройства глубокой биологической очистки.

Очень сложно обеспечить высокую эффективность очистки стоков в небольшом объеме ЛОС. Сравните индивидуальную ЛОС для дачи с городскими аэробными очистными сооружениями, которые занимают площади несколько сотен или даже тысяч квадратных метров.

Чтобы деятельность бактерий в ЛОС стала максимально эффективной должны быть созданы особые условия. Особенно внешние условия важны для аэробных бактерий, которым для жизнедеятельности необходим постоянный приток кислорода. Эту задачу решает воздушный компрессор, помещенный в специальную камеру — аэротэнк. В присутствии кислорода метаболизм аэробных бактерий протекает с большей интенсивностью. В результате бактерии практически полностью разлагают и усваивают органические загрязнения.

Анаэробные бактерии живут в бескислородной среде и перерабатывают органические загрязнения лишь частично. Данный метод гораздо менее эффективен, чем аэробный. При работе анаэробной ЛОС велика вероятность появления неприятного запаха, болезнетворные бактерии в септике не уничтожаются, для частично осветленных стоков требуется доочистка.

Необходимо сказать о самом простом и дешевом варианте утилизации стоков на загородном участке — септик-накопитель, он же выгребная яма. Выгребная яма не является локальным очистным сооружением — стоки в ней только собираются, но не очищаются. В замкнутом объеме накопителя без переливных камер, которые обязательно есть даже в самых простых анаэробных септиках, практически не идут анаэробные процессы, не происходит разделение стоков по плотности.

Из-за предельной простоты септик-накопитель до сих пор популярен у некоторых домовладельцев. Но создание выгребной ямы на садовом участке жестко ограничено требованиями санитарной безопасности. Место сбора стоков необходимо располагать на определенных расстояниях:

  • 15 м от дома;
  • 20 м от колодца;
  • 30 м от артезианской скважины.

Глубина выгребной ямы определяется уровнем залегания грунтовых вод, но не может быть более 3 м. Накопление стоков является лишь частичным решением проблемы автономной канализации. Неочищенные стоки из септика-накопителя нельзя сливать в поглощающий колодец или в поле фильтрации. По этой причине емкость септика быстро заполняется, приходиться часто вызывать ассенизационную машину.

Накопительная емкость должна быть герметична. В противном случае в почву и грунтовые воды попадут вредные органические соединения и болезнетворные бактерии. Только специальные сорта пластика способны обеспечить герметичность накопителя на протяжении многих лет. Металлические, бетонные, каменные или кирпичные ёмкости подвергаются сильной коррозии из-за высокой химической агрессивности стоков.

Накопительная емкость должна иметь вентиляцию, чтобы избежать скопления метана и образования взрывоопасной газовой смеси. Так как собираемые стоки не обрабатываются, масса плотного осадка постоянно растет. Необходимо обеспечить свободный заезд ассенизационной машине для откачки и вывоза осадка, а это не всегда просто сделать, если на участке много зеленых насаждений, элементов ландшафтного дизайна, жилых и технических построек.

ЛОС септик представляет собой систему технологически связанных емкостей, в которых происходит механическая очистка сточных вод — отстаивание, и биологическая — бескислородное сбраживание, то есть перегнивание. В зависимости от конструкции септика емкости могут быть объединены в одном корпусе и соединяться переливными отверстиями, либо размещаться в почве раздельно и соединяться трубами. Какой бы ни была конфигурация анаэробного септика, степень очистки стоков в нем не превысит 70%.

Чаще всего выпускаемые промышленностью септики имеют моноблочный пластиковый корпус, поделенный на четыре камеры. Стоки самотеком переливаются из камеры в камеру, последовательно отстаиваясь в каждой и подвергаясь анаэробной обработке. Если отвод очищенной воды из септика самотеком невозможен, в четвертой камере может быть установлен дренажный насос. Иногда дачные умельцы самостоятельно строят самодельные ЛОС — в основном это простейшие двухкамерные септики с поглощающим колодцем.

Анаэробная технология обработки сточных вод позволяет максимально упростить конструкцию ЛОС, но не обеспечивает нужную степень очистки. Выходящая из септика вода осветлена лишь на 70%, по этой причине обработку стоков в септике называют предварительной очисткой.

Септик обеспечивает только предварительную очистку стоков. Доочистка проводится вне септика. Вам придется достраивать к септику поглощающий колодец или поле фильтрации, чтобы осветленные в септике стоки прошли полный цикл очистки. И только после этого у вас может получиться что-то, похожее на ЛОСы.

Доочистка обычно проводится в почве, для этого в зависимости от типа грунта строится поле фильтрации или поглощающий колодец. Проще и дешевле создать поглощающий колодец, но это возможно только в песчаном грунте и при низком уровне грунтовых вод. Как видим, анаэробные локальные очистные сооружения неизбежно требуют дополнительных расходов для компенсации своей низкой эффективности.

С целью увеличить эффективность анаэробных ЛОС в их конструкцию иногда добавляют аэраторы и биофильтры. Биофильтр имеет особую структуру — пористый материал, волокна, гранулы и любой другой материал, с большой суммарной площадью поверхности. На поверхности биофильтра живут колонии бактерий, помогающие в переработке загрязнений. Биофильтр немного улучшает качество механической и биологической очистки стоков в септике, но не может довести его до уровня УГБО. По сути биофильтр — это очень маленькое поле фильтрации, спрятанное в пластиковый корпус. Но известно, что для полной доочистки стоков из септика площадь поля фильтрации должна составлять несколько десятков квадратных метров. Таким образом биофильтр для септика будет лишь дополнительной, но не окончательной ступенью очистки. Главная причина недостаточной эффективности в самой конструкции септика.

Также для увеличения эффективности анаэробного метода выпускаются специальные биопрепараты, так называемые «бактерии для септика». Однако серьезного влияния на качество анаэробной очистки они оказать также не способны. Основная задача таких добавок — восстановить популяцию бактерий, уничтоженных бытовой химией, низкой температурой и другими негативными для микрофлоры факторами.

почвенная доочистка стоков из септика

  • высокая надежность, обусловленная простой конструкцией;
  • относительно низкая стоимость;
  • энергонезависимость;
  • простота обслуживания ЛОС, которая сводится к откачке осадка раз в 1-3 года.
  • низкая степень очистки стоков;
  • низкая производительность;
  • большой объем земляных работ при монтаже ЛОС, особенно в глинистых грунтах и при высоком уровне грунтовых вод;
  • сброс очищенной воды возможен только с доочисткой в грунте (в зависимости от свойств грунта — в поле фильтрации или в колодце поглощения);
  • раз в несколько лет необходима замена или регенерация поля фильтрации;
  • место расположения ЛОС должно быть доступно для подъезда ассенизационной машины; работа анаэробной ЛОС может сопровождаться неприятным запахом.

Для небольшой летней дачи с 3-5 пользователями локальные очистные сооружения на базе септика вполне пригодны, если Вас не смущают дополнительные расходы на строительство зоны почвенной доочистки и периодический вывоз осадка из приемной камеры септика.

ЛОС на базе септиков входят в состав оборудования для устройства автономной канализации ценового класса «ЭКОНОМ», предлагаемого компанией БИИКС.

Второй тип ЛОС — установки глубокой биологической очистки (УГБО)

ЛОС УГБО представляет собой моноблочный пластиковый корпус, поделенный на камеры, в которых происходит механическая и биологическая очистка стоков. Для поддержания жизнедеятельности аэробных бактерий компрессор нагнетает в камеры атмосферный воздух. Благодаря ферментам, которые вырабатывают бактерии, и высокой окислительной способности кислорода в аэробных ЛОС достигается очень высокая степень очистки стоков — до 98%.

УГБО является очистной установкой полного цикла, то есть стоки проходят все этапы очистки внутри станции. При аэробной очистке стоков поле фильтрации не нужно в принципе, неприятного запаха нет, осадок почти не образуется. Выходящая из УГБО вода соответствует санитарным требованиям и может быть сброшена на поверхность земли или в дренажную канаву без дополнительной обработки. Поэтому аэробные локальные очистные сооружения для дачи являются лучшим решением.

Преимущества локальных очистных сооружений канализации УГБО:

  • небольшие размеры ЛОС;
  • минимум земляных работ;
  • высокая степень очистки стоков;
  • высокая производительность и масштабируемость системы автономной канализации; не требует дополнительных материалов в процессе эксплуатации;
  • высокая степень автоматизации и простое обслуживание ЛОС;
  • возможность добавлять фазы очистки и различное оборудование, повышающее удобство использования ЛОС;
  • простой монтаж ЛОС, не требуется специальная техника;
  • аэробная ЛОС может быть установлена в любом удобном для Вас месте;
  • отсутствие неприятного запаха при работе ЛОС;
  • воду из ЛОС можно использовать для хозяйственных нужд.

Если сравнивать с септиками, то относительными недостатками локальной ЛОС УГБО можно считать:

  • сравнительно высокая стоимость;
  • 3-4 раза в год самостоятельная откачка осадка встроенным насосом (7-8 ведер, осадок можно использовать как удобрение);
  • необходима электроэнергия для работы воздушного компрессора(от 60 Ватт/сутки в зависимости от производительности ЛОС).

вода из УГБО не нуждается в почвенной доочистке

Локальная канализация «под ключ» на базе УГБО входит в состав оборудования для устройства автономной канализации ценовых классов «СТАНДАРТ» и «ПРЕМИУМ», предлагаемых компанией БИИКС.

Аэробная и анаэробная технологии очистки стоков, которые используют локальные очистные сооружения для загородного дома, значительно отличаются друг от друга. Тем не менее обе технологии позволяют организовать автономную канализацию, независимую от центральной сети. Локальная канализация для коттеджа, то есть для большого дома всесезонного проживания, практически всегда строится на базе установки глубокой биологической очистки. Причина выбора УГБО: высокая эффективность и производительность аэробного метода. Локальная канализация для летней дачи — это чаще всего септик, анаэробная ЛОС.

Цены на УГБО растут с увеличением производительности очистной станции. Существуют модели аэробных станций очистки, рассчитанных на прием стоков от десятков и сотен пользователей. Цена септика ниже, чем цена УГБО. Однако из-за низкой эффективности анаэробной очистки стоки из септика нуждаются в организации зоны доочистки. Это может сделать локальные очистные сооружения для дачи невыгодными для использования. При выборе локальной канализации учитывайте, что УГБО может быть законсервирована на длительный срок — это удобно тем, кто живет на даче только в теплое время. При отключении электричества и прекращении подачи кислорода аэробная ЛОС некоторое время будет работать в режиме септика.

Как считать стоимость локальной канализации? Увидев привлекательную цену на ЛОС, приплюсуйте к ней стоимость сегодняшних и будущих расходов, прямо и косвенно связанных с монтажом, эксплуатацией, обслуживанием и ремонтом. В результате изначально более дорогая и эффективная установка глубокой биологической очистки при таком подсчете может оказаться дешевле анаэробного септика.

Например, прицениваясь к дешевому септику для установки в глинистом грунте, сразу добавьте стоимость постройки поля фильтрации, которое Вам придется делать, чтобы доочистить воду из анаэробной ЛОС. Кроме поля фильтрации Вам также придется оплачивать регулярные вызовы ассенизационной машины для откачки большого количества осадка из ЛОС и т.д. Конечно, в магазине на ценнике всегда будет указана только цена самого септика без каких-либо дополнительных расходов.

Прочитайте нашу статью, в которой анализируется экономический аспект выбора локального очистного сооружения — загородная канализация — единство и борьба противоположностей >

Локальные очистные сооружения

Рынок локальных очистных систем (ЛОС) – один из наиболее насыщенных и динамичных секторов рынка насосного оборудования. Высокая потребность в ЛОС остается и на спаде строительной активности, ведь без подключения к канализации, соответствующей всем параметрам нормативной документации, невозможна сдача в эксплуатацию ни одного нововозведенного объекта не только жилого, но и социального или производственного назначения. Согласно ст.250 УК РФ, за загрязнение окружающей среды и эксплуатацию объектов с неисправными ОС предусмотрена административная и уголовная ответственность. Автономная канализация – рациональное, а во многих случаях и единственно возможное решение, при условии, что используются эффективные очистные системы. Но вариантов такого решения много, что и выражается в рыночном разнообразии ЛОС и насосного оборудования.

С некоторой натяжкой простейшим ЛОС является накопительная емкость, пришедшая на смену выгребной яме. Хотя очистка канализационных стоков в данном случае не предусматривается, сочетание доступной цены с отсутствием необходимости выделения значительных дополнительных площадей земельного участка, чтобы устроить очистные сооружения, поддерживает высокий спрос на них. Более того, при высоком уровне грунтовых вод устройство полей фильтрации или фильтрационных траншей вовсе невозможно, а, следовательно, невозможно и применение классического септика. Если же дачный дом при этом посещается лишь в выходные дни и сезон отпусков, вывоз нечистот из накопительной емкости не слишком обременителен. Дополнительные преимущества обеспечиваются удобством доставки и простотой монтажа таких емкостей, их ценовой доступностью.

Септики как очистные сооружения.

Наиболее традиционными и широко распространенными ЛОС (локальные очистные сооружения) являются септики – сооружения для очистки относительно небольших (до 25, реже – до 50 м3/сут) количеств бытовых сточных вод. Они представляет собой подземный отстойник горизон-тального типа, состоящий из одной или нескольких камер, через которые последовательно протекают сточные воды.

Установки глубокой очистки как очистные сооружения.

На сегодняшний день наиболее полная (90–98 %) очистка сточных вод достижима при использовании систем глубокой биологической очистки, оборудованных аэротенками и предусматривающих использование компрессорного оборудования. Уже поэтому все установки биологической очистки энергозависимы и потребляемая электрическая мощность является одной из важных для пользователя характеристик таких ЛОС.

Основные характеристики локальных очистных сооружений.

Важнейшая характеристика любого очистного сооружения – степень очистки воды на выходе.

Группа компаний "ЭнергоРосСтрой" выполняет весь спектр услуг по проектированию и монтажу ЛОС.

Источники:
Локальные очистные сооружения
Выбор локальных очистных сооружений автономной канализации, рекомендации по подбору очистного сооружения для дачи, загородного дома
http://www.avtonomno.ru/articles/lokalnye-ochistnye-sooruzheniya/
Очистные системы
Современные очистные системы для объектов любого назначения! Компания «ЭнергоРосСтрой» предлагает профессиональное оборудование и монтаж очистных систем
http://gkers.ru/service/ochistnye-sooruzheniya/

COMMENTS