Фильтрующие колодцы (ФК)

Один из наиболее важных вопросов, который возникает при строительстве дома, — это организация канализационной системы. И наиболее простым и доступным для абсолютно всех вариантом решения этой непростой проблемы является строительство обыкновенного фильтрующего колодца илиже полей подземной фильтрации. Фильтрующие колодцы возводятся очень быстро, а пользу от них весьма сложно переоценить.

Фильтрующие колодцы (ФК).В литературе, посвященной санитарно-те-хническим и гигиеническим проблемам водоотведения, не разграничивают понятия "всасывающий", "фильтрующий" и "поглощающий" колодцы. Однако в этих сооружениях существуют отличия, которые влияют на процесс очистки сточных вод и другие факторы.

Всасывающий колодец (ВК) имеет вид вертикальной, произвольных размеров шахты с проницаемыми стенками и дном, которые не доходят до водоносного горизонта. Сточные воды, попавшие в такой колодец или яму без какой-либо предварительной очистки, всасываются в почву, загрязняя ее, а затем и грунтовые воды. На подобных "установках" нагрузка сточных вод не нормируется. Они не подлежат предварительной обработке в септике. Не обусловлено и расстояние между дном колодца и верхним уровнем залегания грунтовых вод. Обычно в ВК попадает такое большое количество сточных вод, что ни о каких процессах их биологической очистки не может быть и речи.

Поглощающий колодец (ПК) — это яма, шахта или скважина, дно которой доходит до водоносного горизонта. Сточные воды, которые поступают в такой колодец без какой-либо предварительной очистки, проникают непосредственно в поток грунтовых вод, поглощаются и выносятся этим потоком. Нагрузка на таких сооружениях не нормируется.

Фильтрующий колодец (ФК), в отличие от всасывающего и поглощающего, является апробированным сооружением канализационных систем, предназначенных для механической и биологической очистки незначительного количества (1—3 м3/сут) сточных вод (рис. 60). Требования к устройству ФК определены СНиПом 2.04.03-85 (пп. 6.195—6.197). Устраивают их лишь после септика. Это своеобразный биологический фильтр. Резервуар ФК проектируют из железобетонных колец, огнеупорного кирпича или бутового камня. Размеры в плане должны быть не более 2 х 2 м, глубина — 2,5 м.

Ниже трубы, по которой в ФК поступают отстоявшиеся в септике сточные воды, устраивают донный фильтр высотой до 1 м из щебня, гравия, гранулированного или просеянного шлака (с размером зерен до 300 —500 мм), с водонепроницаемыми стенками и дном, расположенным не ближе 1 м от наивысшего уровня грунтовых вод. В перекрытии колодца обязательно устанавливают люк диаметром 700 мм и вентиляционную трубу диаметром 100 мм.

С целью увеличения сроков эксплуатации ФК, повышения эффекта очистки сточных вод, создания рассредоточенного распределения сточной воды в почве используют схемы, предусматривающие устройство нескольких подземных оросительных линий длиной 8—10 м, которые начинаются от ФК на уровне его дна.

Расчетная фильтрующая поверхность ФК определяется как сумма площадей дна и поверхности стен колодца на высоту фильтра. Нагрузка на 1 м2 фильтрующей поверхности принимается из расчета 80 л/сут в песчаных грунтах и 40 л/сут в супесчаных. В средне - и крупнозернистых песках, также при расстоянии от дна колодца к верхнему уровню залегания грунтовых вод более 2 м, нагрузку следует увеличивать на 10—20%. На 20% допускается увеличение нагрузки на ФК при удельном водоотведении свыше 150 л/сут на одного жителя, а также на сезонных объектах.

Самой распространенной и эффективной является схема, состоящая из одно-, двухкамерного септика и ФК, заполненного внутри фильтром высотой 1 м из крупнозернистого материала. Такая схема используется при канализова-нии индивидуальных жилых зданий, дач, сельских аптек, амбулаторий, других объектов с водоотведением хозяйственно-бытовых сточных вод до 1 м3/сут.

Исследования A. A. Кирпичникова, Г. И. Иванова и др., проведенные в разные годы на территории Украины, России и стран Балтии показали, что очистные сооружения с ФК, построенные по такой схеме, с соблюдением всех сани-тарно-технических требований, обеспечивают достаточно надежный высокий эффект очистки бытовых сточных вод в течение 10—15 лет.

Песчано-гравийные фильтры (ПГФ) и фильтрующие траншеи (ФТ) с искусственной загрузкой фильтрующего слоя почвы.

Песчано-гравийные фильтры (ПГФ) и фильтрующие траншеи (ФТ) с искусственной загрузкой фильтрующего слоя почвы. По устройству и способу очистки сточных вод ПГФ во многом напоминают площадки подземной фильтрации. Возможно, было бы правильным называть их искусственными площадками подземной фильтрации. Однако в практике санитарно-техничес-кого строительства в нашей стране, странах СНГ и дальнего зарубежья эти канализационные сооружения называют песчано-гравийными фильтрами (СНиП 2.04.03-85, п. п. 6.192—6.194). ПГФ и ФТ (рис. 61) применяют для биологической очистки сточных вод при водоотведении от объектов канализо-вания не более 15 м3/сут.

Их устройство проектируют в водонепроницаемых и слабофильтруемых почвах при наивысшем уровне залегания грунтовых вод не менее 1 м ниже лотка водоотводной трубы. Обязательным элементом системы с ПГФ (ФТ) является септик (одно-, двух - или трехкамерный). Для сбора очищенного фильтрата (биологически очищенной воды) после ПГФ (ФТ) устраивают накопительный резервуар. Из него очищенную сточную воду используют для орошения. Если биологически очищенную сточную воду сбрасывают в ближайший водоем, это делают с соблюдением требований СанПиНа 4633-88 и "Правил санитарной охраны прибрежных вод морей".

В зависимости от условий местности (рельефа), уровня залегания грунтовых вод и др. применяют несколько разновидностей местных очистных систем с ПГФ.

При благоприятном рельефе со значительным перепадом отметок (і = 0,08— 0,1) и глубоком залегании грунтовых вод устраивают обычные системы с ПГФ, в которых сточная вода движется самотеком, а выпускается по общей водосборной трубе или галерее, при помощи открытого лотка или галереи (в зависимости от санитарной ситуации). Такую систему применяют для очистки сточных вод до 3 м3/сут; при большем количестве сточных вод схема предусматривает применение дозирующего устройства.

При неблагоприятном рельефе местности после ПГФ устраивают накопительный резервуар с плавающим насосом, куда подается очищенная сточная вода. Из резервуара очищенную воду отводят для орошения или в ближайший овраг. После ПГФ можно устраивать инфильтрационный колодец, доведенный до уровня грунтовых вод, с фильтрующим слоем песка не менее 2 м.

Для местностей с высоким уровнем залегания грунтовых вод проектным институтом "Гипролестранс" предложены системы с устройством ПГФ в насыпном грунте. При этом в схему очистных сооружений включают дозирующую установку, а после септика — насос. Этим насосом сточную воду подают по напорному трубопроводу в ПГФ. Отводят очищенную воду по указанному выше принципу.

В зависимости от местных условий могут быть и другие комбинации схем. В некоторых зарубежных странах практикуют отведение очищенного фильтрата в скважину, просверленную до водопроницаемых пород в конце общей водосборной трубы. Способ экономичен, но требует проведения дополнительных исследований для определения санитарной надежности отведения очищенного в песчано-гравийном фильтре фильтрата и перевода его в подземный поток.

Проектирование песчано-гравийных фильтров осуществляется одно - или двухступенчатыми. В качестве загрузочного материала для одноступенчатых биологических фильтров допускается применять крупно - и среднезернистый песок, другие материалы. При устройстве двухступенчатых песчано-гравийных фильтров для первой ступени очистки возможно применение гравия, щебня, котельного шлака и др. с размером частиц 70—100 мм. Для загрузки фильтра второй ступени — таких же материалов, как и в одноступенчатом фильтре.

Гидравлическая нагрузка сточных вод на оросительные трубы песчано-гравийных фильтров и фильтрующих траншей, также мощность их фильтрующей загрузки приведены в табл. 27.

Данные таблицы предназначены для районов со среднегодовой температурой воздуха от 3 до 6 °С. В районах со среднегодовой температурой атмосферного воздуха, превышающей 6 °С, гидравлические нагрузки увеличивают на 20—30%. Их также допускается увеличивать на 20—30% при удельном во-доотведении от объекта канализования, превышающем 150 л/сут на человека. В районах со среднегодовой температурой воздуха ниже 3 °С, нагрузки снижают на 20—30%. Меньшие нагрузки соответствуют меньшей высоте фильтрующей загрузки очистного сооружения.

Фильтрующие траншеи с искусственным слоем почвы являются конструктивной разновидностью песчано-гравийных фильтров. Принципиальные схемы их идентичны. Особенностью фильтрующих траншей является рассредоточенное расположение фильтров в отдельных траншеях и меньшая рабочая высота (от 0,6 до 0,8 м) искусственного слоя почвы. В тоже время при устройстве песчано-гравийных фильтров она составляет (СНиП 2.04.03-85) 1—1,5 м. Это имеет большое практическое значение, дает более широкие перспективы для применения траншей.

Например, при рельефе со слабо выраженным уклоном местности и высоким уровнем залегания грунтовых вод, песчано-гравийные фильтры устраивать не рекомендуется, так как в этом случае следует проектировать насосные станции для перекачивания очищенных сточных вод. Необходимо предусматривать дополнительные мероприятия по снижению уровня грунтовых вод и т. д. Меньшая высота фильтрующего слоя почвы избавляет их от этого недостатка. В качестве загрузочного материала в фильтрующие траншеи рекомендуют использовать крупно - и среднезернистый песок, другие материалы.

Следует отметить: если позволяют климатические, гидрогеологические условия, должны быть прежде всего применены площадки (поля) подземной фильтрации.