Септиком называют канализационное сооружение (отстойник очистной системы локальной канализации) для очистки небольшого объема бытовых стоков. Большинство септиков рассчитано на переработку 25, реже 50 м3 отходов в сутки. В соответствии с санитарными нормами септик нельзя считать законченным очистным сооружением: это временный отстойник (часть очистного комплекса) для предварительной очистки стоков.
На дачных участках и в частном домовладении септик – явление весьма распространенное, успешно функционирующее и не нарушающее санитарных норм. Зачастую других качественных вариантов очистки сточных вод в малоэтажном строительстве просто нет. Например, трехкамерный септик обеспечивает очистку сточных вод на 65 %. Для полного цикла очистки септик должен быть дополнен сооружениями почвенной доочистки или глубокой биологической очистки. Подобные сооружения обеспечивают почти полную очистку сточных вод и отвечают всем санитарным требованиям.
Как правило, септик разделен на две или три камеры. В соответствии с санитарными нормами однокамерные септики можно использовать только при расходе сточных вод не более 1 м3 в сутки. Если расход не превышает 10 м3 в сутки, возможно устройство двухкамерного септика, в иных случаях необходим трехкамерный.
Отходы попадают в септик через трубопровод из сточных труб в санузлах. Бытовые стоки отстаиваются, оседают и частично уходят в грунт через дренажную очистную систему септика. Благодаря дренажной составляющей отфильтрованная жидкость уходит в почву равномерно, не вызывая чрезмерного увлажнения грунта. Помимо отстаивания, стоки подвергаются дополнительной очистке с помощью почвенной доочистки, биоферментных препаратов, биофильтров или биозагрузки. Важное условие работы микроорганизмов внутри септика – достаточное количество воды. Поэтому важно не допускать пересыхания септика.
Количество камер в септике определяется не только санитарными требованиями, но и величиной участка: иногда при всем желании сложно установить на участке даже двухкамерный септик. В таком случае для соблюдения санитарных правил септик используют больше как накопитель, чем как очистное сооружение, что требует более частой откачки из него стоков.
Из канализационной трубы стоки попадают в первую камеру, где происходит их первичное отстаивание с оседанием на дно грубого осадка и образованием сверху плавающей пленки. Первая камера соединена со второй через блокиратор (гидрозатвор). Таким же образом вторая секция соединена с третьей (при ее наличии). Блокиратор должен быть расположен ниже плавающей пленки и выше осадков.
Вторая камера септика (метантенк) выполняет функцию анаэробного реактора, в котором разлагаются различные химические и органические соединения. В третьей секции происходит осветление стоков и окончательное их отстаивание: растворенные соединения переходят во взвешенное состояние и выпадают в осадок. Затем через отводную трубу стоки попадают в дренажную систему септика, где проходят почвенную доочистку.
Если на участке высокий уровень грунтовых вод (менее 40 см от поверхности земли) или требуется высокое качество очистки сточных вод, вместо почвенной доочистки используют биофильтры. Сооружения почвенной доочистки бывают разными: поле фильтрации, фильтрующий колодец, фильтрующая траншея, впитывающая траншея (площадка).
В зависимости от того, работает септик за счет электроэнергии или без нее, выделяют энергозависимые и энергонезависимые (автономные).
Процесс очистки в энергонезависимых септиках осуществляется естественным путем под воздействием бактерий. Основным недостатком таких септиков являются низкие качество и скорость очистки сточных вод.
Энергозависимые септики имеют специальный компрессор, который осуществляет подачу кислорода, благодаря чему происходит доочистка вод анаэробным способом.
По количеству камер различают одно-, двух-, трехкамерные септики, реже бывают четырехкамерные. Рассмотрим их более подробно.
Если общее количество стоков в сутки не превышает объема 1000 л, тогда для автономной канализации можно использовать однокамерный септик – емкость, которая соответствует расчетным параметрам и приспособлена к трехсуточному отстаиванию стоков. Это наиболее простая конструкция, предназначенная для очистки сточных вод. Установить такой септик очень просто: достаточно закопать его и подвести к нему питающую и отводящую на дренаж трубы.
В целом же подобные виды септиков – не самое эффективное решение, поэтому рекомендуется использовать емкости с несколькими камерами или несколько емкостей. Однако если в наличии имеется пустая емкость достаточного объема, то соорудить на участке простейший однокамерный септик для очистки бытовых сточных вод не составит труда.
Принцип работы однокамерного септика следующий:
• по канализационной трубе диаметром 100 мм стоки попадают в емкость;
• более легкие взвеси поднимутся на поверхность и образуют пленку, тяжелые опустятся на дно;
• если стоки будут поступать умеренно, то во второй части септика в объеме стоков вихревых течений не будет, а жидкость будет осветленной;
• сточные воды, очищенные на 40–50 %, будут поступать на почвенную доочистку. Чем меньше взвесей отправится на окончательную очистку, тем дольше будет работать этот участок, а значит, вероятность появления неприятного запаха из септика снизится.
Однокамерный септик можно приобрести, но проще соорудить его самостоятельно. Потребуются строительные материалы или можно приобрести старую герметичную емкость. В готовой емкости достаточно проделать несколько технологических отверстий, подсоединить трубы, герметизировать швы – и септик готов к установке в землю. Второй этап предполагает работу над обустройством почвенной доочистки.
Таким образом, однокамерный септик можно сделать из любого материала: бетонных колец, кирпичей, залить опалубку в котловане бетоном и т. п. Но в любом случае потребуется хорошо поработать над герметичностью всей конструкции. В этом плане готовый септик надежнее.
В настоящее время и за рубежом, и в нашей стране широкое распространение получил двухкамерный септик, который представляет собой емкость, разделенную внутри на две камеры. Как устроен двухкамерный септик? Устройство его довольно простое – две камеры, одна из которых имеет наибольший объем (примерно 3/4 от расчетного объема септика). Это так называемая камера-приемник, куда попадают сточные воды, минуя канализационные трубы. В ней осуществляются процессы отстаивания и осветления. Тяжелые взвеси оседают на дно, где они разлагаются, бродят и минерализуются. Затем осветленные сточные воды поступают во вторую камеру установки. В этой камере в осадок выпадают уже более легкие взвеси, а вода, очищенная на 50–60 %, поступает на почвенную доочистку, где в работу включаются аэробные микроорганизмы.
Для чего нужны камеры? Так как это очистительная система, то перегородки нужны для того, чтобы служить естественным барьером для выпадающего осадка. Благодаря наличию второй камеры стоки в ней являются более чистыми, чем в первой. Суть заключается в том, чтобы как можно больше нерастворимых взвесей выпало в осадок, тогда срок службы поля фильтрации или дренажного колодца значительно увеличится.
Двухкамерные септики бывают различных видов, и их достаточно много. Сюда относятся и септики из еврокубов, бетонных колец, бочек, цистерн, баков, кирпичей.
Конечно, значительно проще купить готовый двухкамерный септик, тогда не придется делать крышку, думать, как осуществить монтаж труб, так как все необходимое уже входит в комплект.
Цены на двухкамерные септики вполне доступны, поэтому их могут позволить себе установить на даче многие люди.
Каждый, кто хочет установить или соорудить на участке трехкамерный септик, понимает его по-своему. Для кого-то это будет система из трех емкостей, в двух из которых протекают процессы отстаивания стоков, а в третьей осуществляется их доочистка посредством почвенной фильтрации.
Для других каждая из трех емкостей будет играть роль отстойника. Сам же септик при этом будет элементом ступенчатой емкости для последовательного отстаивания и осветления сточных вод. Следует отметить, что подобная конструкция является наиболее эффективной и показатели очистки у нее достаточно высокие.
Рассмотрим эту систему подробнее. Начнем с вопроса «Для чего же нужна третья камера?» Как правило, те, кто сооружает септик на участке собственными силами, стараются упростить процесс, ограничиваясь одно– или двухкамерным. При этом предполагается, что основные нагрузки примет на себя поле фильтрации, т. е. все то, что не осело в септике, очистится, пройдя через слой щебня и почвы.
Но уже через несколько лет после установки септика начинаются проблемы. Основная из них – засорение поля фильтрации, из-за чего его приходится переносить на новое место. В данном случае проблему решила бы установка третьего отстойника.
Конечно, для третьей камеры требуются дополнительные расходы: нужен строительный материал, тепло– и гидроизоляция для будущей канализации. Однако, как показывает практика, все затраты впоследствии окупятся благодаря удобному использованию автономной канализации.
Каков принцип работы трехкамерного септика? Стоки проходят трехступенчатую очистку. В первой емкости оседает большая часть примесей. Там они расслаиваются: верхний слой образуют более легкие, нижний – более тяжелые. Затем начинается кислое, а потом и метановое брожение, в результате которого образуется осветленная жидкость. Эта жидкость поступает во вторую камеру септика, где также происходит процесс брожения с образованием нерастворимого осадка.
В третьей камере завершается процесс осветления сточных вод, после чего они подвергаются почвенной очистке. В результате прохождения через слой грунта сточные воды освобождаются от оставшихся загрязнений.
Готовый трехкамерный септик по своей форме может напоминать литую призму, которая оснащена ребрами жесткости и двумя люками.
В первой камере вещество разделяется на твердые отходы и три фракции (органические вещества, масло и жир). В следующей камере происходят брожение и очистка вод. Третья камера имеет установленный фильтр, который и осуществляет очищение воды. Для установки такого септика необходимы трубы из пропилена или стеклоткани.
Для того чтобы определить требуемый объем септика на участке, необходимо для первой камеры принять объем, который будет равен трехсуточному сбросу стоков семьи, проживающей на даче. Объем второй камеры в этом случае может быть в 2 раза меньше первой, так как в ней будет осуществляться более тонкая очистка стоков. Объем третьей камеры должен быть равен трети объема первой.
Этого будет достаточно для того, чтобы осуществлялось качественное отстаивание сточных вод. Потом стоки направятся на поле фильтрации или в специальный колодец для окончательной очистки.
Это наиболее редко используемый тип септика, поскольку трехкамерный вариант может полностью отвечать всем требованиям. Процесс очистки сточных вод в четырехкамерном септике происходит следующим образом:
• в первой камере стоки отстаиваются;
• во второй происходит разложение органических остатков микроорганизмами;
• в третьей камере происходит очищение воды;
• в четвертой камере продолжается разложение органики анаэробными микроорганизмами. Для того чтобы в камеру постоянно поступал воздух, устанавливают трубу. Ее высота над уровнем грунта – 50 см.
Что же представляет собой четвертая камера? Это отдельная или встроенная в септик емкость – биофильтр. Камера заполнена инертной загрузкой (для нее используют керамзит), на поверхности которой образуется биопленка, состоящая из микроорганизмов. Грибки и бактерии окисляют и разлагают органику, присутствующую в бытовых стоках. Благодаря четвертой камере – биофильтру – осуществляется доочистка сточных вод, как и на поле фильтрации, но при этом уровень очистки значительно выше – до 90 %. Как правило, четырехкамерный септик используют при организации автономной канализации на участках с высоким уровнем грунтовых вод, если нет возможности сбрасывать воды на поле фильтрации (особенно если участок находится близко к источнику водозабора или в водоохранной зоне).
Септик, камеры которого расположены под землей, называют подземным. Это оптимальный вариант: подземный септик можно эксплуатировать круглогодично, он не занимает места на участке. Однако устраивать такой септик при высоком уровне залегания грунтовых вод нельзя. Для этого потребуется предварительное устройство качественной дренажной системы (с понижением уровня грунтовых вод локально на участке), если таковое возможно.
Подземный септик обязательно должен иметь утепление. Проектирование глубины заложения такого септика связано не только с необходимым уровнем расположения приемной трубы, но и с глубиной промерзания грунта.
В целом подземный септик требует больших затрат времени, усилий и средств на свое устройство. В случае аварии его также будет несколько сложнее ремонтировать, нежели надземный. Однако экономия пространства на участке и удобство отведения стоков (обеспечить уклон канализационных труб по направлению к подземному септику намного проще, чем к надземному) перевешивают все недостатки этого типа септиков. Кроме того, подземный септик почти не нарушает внешний вид участка.
Камеры поверхностного септика размещают на поверхности земли, иногда заглубляя в грунт на 40–60 см (для лучшей устойчивости конструкции и уменьшения высоты надземной части). Этот вид плох тем, что занимает большой объем участка и портит его внешний вид. Стандартный поверхностный септик имеет высоту 1,5 м и ширину 2 м (длина определяется исходя из нужного объема отстойника).
Принцип работы не отличается от работы подземного септика: если предусмотрено несколько отсеков (рис. 4), то отстоявшаяся жидкость переливается из предыдущего отсека в следующий по мере заполнения, а затем сливается в сооружение почвенной доочистки.
Рисунок 4. Пример устройства поверхностного септика: 1 – труба притока; 2 – вентиляционный канал; 3 – выпуск в сооружения почвенной доочистки; 4 – блокиратор между секциями
Для круглогодичной эксплуатации надземный септик должен иметь хорошую теплоизоляцию, как и все части надземной канализации. Еще одна сложность при устройстве такого септика – необходимость обеспечить достаточный уклон по направлению от санузла к приемной воронке септика.
Накопительный (выгребной) септик, или, иными словами, улучшенная выгребная яма – самый простой и недорогой вид отстойника, который не слишком удобен в эксплуатации, поскольку нуждается в регулярной механической очистке от скопившихся отходов.
Бытовые стоки в септике могут проходить очистку как с применением биоферментов, так и без таковых. Использование биологических препаратов ускоряет процесс разложения отходов и расщепления сложных органических и неорганических веществ на простые.
Накопительный септик можно устраивать там, где не планируется проживать постоянно, например, на даче «выходного дня». Однако даже при этом следует помнить, что объем бытовых стоков, поступающих в накопительный септик, не должен превышать 1 м3 в сутки. Необходимый объем накопительного септика определяют по тому же принципу, что и объем выгребной ямы: 1 м3 на человека при планируемой очистке раз в год.
Стоки скапливаются в емкости (в накопительном септике только одна камера), где разделяются на фракции и подвергаются очистке под воздействием биодобавок. Тяжелые включения оседают на дно, легкие вещества всплывают на поверхность, образуя пленку (чаще всего жировую). Стоки остаются в герметичном корпусе септика до его очистки. Опорожнение накопительного септика производят по мере наполнения с помощью ассенизационной машины.
Септики, основанные на фильтрации (очистке) стоков, называют переливными. Они больше подходят для тех участков, где водопровод и канализация используются ежедневно. В эксплуатации септики с доочисткой всегда удобнее накопительных. Однако при высоком уровне грунтовых вод или на участке с глинистой почвой строить такой септик нельзя, поскольку не получится организовать устройство почвенной фильтрации.
Принцип работы септика с почвенной доочисткой заключается в отстаивании нечистот с образованием осадка, среднего слоя (воды) и пленки. Затем, при наличии в отстойнике второй и третьей камер, стоки разлагаются на более простые химические соединения (анаэробными микроорганизмами) и еще раз отстаиваются. Во вторую камеру переливается только отстоявшаяся вода, без верхней пленки и нижнего осадка. После очистки внутри камер сточные воды попадают на поля фильтрации, в фильтрующий колодец или другое сооружение почвенной доочистки.
Следует заметить, что переливные септики тоже нуждаются в периодическом опорожнении емкости, но необходимость в механической очистке возникает гораздо реже (не чаще, чем каждые 2–3 года). Чтобы увеличить интервал между очистками, следует использовать специальные биодобавки для септиков: в этих веществах содержатся микроорганизмы, разлагающие твердые отходы и тем самым уменьшающие их количество.
Септик с биологической очисткой стоков, или биологическая станция – еще один вид переливных септиков, основанный не на почвенной, а на биологической доочистке. В отличие от предыдущего вида септиков такие очистные сооружения можно устраивать практически в любых условиях: на любом типе почвы (за исключением аномально подвижного грунта), с любым уровнем залегания грунтовых вод. Очищенная вода может быть сброшена в водоем или грунт благодаря почти полной очистке.
Биологическая станция проста в установке: она не требует устройства почвенных сооружений доочистки, корпус с «начинкой» производят уже готовым, остается только подключить его к канализации. Эксплуатация тоже упрощена: необходимость в очистке от твердых осадков появляется раз в 5–8 лет. Очистка воздушного фильтра требуется каждые несколько месяцев, но с этим можно справиться самостоятельно. Расходы на приобретение установки окупят себя через несколько лет использования. Степень очистки сточных вод составляет 98 %. На зиму биологическую станцию консервировать не нужно.
Работа септика с биологической очисткой стоков аналогична работе септика с почвенной доочисткой. В первом отсеке стоки отстаиваются, образуя осадок и плавающую пленку. Во втором органические и неорганические соединения подвергаются разложению под воздействием анаэробных и аэробных бактерий. Для работы аэробных микроорганизмов необходимо подключение к септику аэраторов, снабжающих вторую камеру септика кислородом. Поэтому для работы большинства биологических станций требуется электричество. В третьем отсеке очищенные стоки обеззараживаются под воздействием специальных химических веществ или снова подвергаются разложению при помощи аэробных бактерий.
Преимущества:
• высокая герметичность;
• надежность установки (не всплывает под воздействием грунтовых вод, выдерживает высокое давление грунта);
• долговечность (срок службы до 50 лет).
Недостатки:
• сложность монтажа;
• возможность нарушения герметичности в стыках (в сборном варианте септика);
• подверженность коррозии в случае оголения стержней арматуры (при износе бетонной конструкции);
• необходимость использования специальных добавок, усиливающих водостойкость бетона (в ином случае долговечность конструкции снижается).
Преимущества:
• доступность материалов;
• простота монтажа (можно установить вручную без специальной техники).
Недостаток:
• низкая герметичность (даже при дополнительной затирке швов цементным раствором или мастикой проникающего действия).
Преимущество:
• герметичность.
Недостатки:
• сложность монтажа из-за большого веса (требуется подъемный кран);
• подверженность коррозии (нержавеющий металл – слишком дорогой вариант для септика), как следствие – недолговечность.
Преимущества:
• 100 %-я герметичность корпуса;
• простота монтажа благодаря малому весу;
• устойчивость к коррозии;
• долговечность (срок службы до 50 лет).
Недостатки:
• опасность разрушения корпуса из-за давления грунта;
• опасность нарушения системы из-за подъема грунтовых вод (воды могут вытолкнуть корпус вверх, тем самым отсоединив от труб канализации).
Недостатки пластиковых септиков относительны: их можно устранить, установив септик в котлован с железобетонными стенками и дном. При этом можно заякорить пластиковую емкость, прикрепив ее к встроенным в бетонное дно крюкам (при бетонировании специально оставляют выпуски арматуры) прочными ремнями. Второй вариант устранения недостатков пластикового корпуса – выбор отстойника с толстыми стенками и ребрами жесткости: такие септики можно устанавливать в котлован без бетонирования.
Еще один вариант материала для септика – покрышки. Камеры собирают из уложенных друг на друга шин от грузовых автомобилей или трактора.
Главное достоинство – дешевизна, так как приобрести старые покрышки можно бесплатно.
Кроме того, монтаж такого септика не будет отличаться особой сложностью и позволит значительно сэкономить на оплате услуг профессиональных рабочих.
Согласно нормам, третья камера септика, при наличии почвенной или биологической доочистки сточных вод может отсутствовать. Но эта дополнительная секция повышает срок службы сооружений доочистки: из-за низкой предварительной очистки стоков в септике фильтрационные сооружения в почве постепенно заиливаются и со временем требуют «капитального ремонта».
Недостатки:
• отсутствие герметичности;
• конструкция строится без дна, а значит, может стать причиной загрязнения участка.
Этот материал используется в различных отраслях. Продукция из полипропилена имеется в широком ассортименте – это и трубы, и емкости и пр. Септики тоже изготавливают из этого материала, на что есть ряд причин.
Прежде всего стоит отметить меньшую удельную плотность полипропилена по сравнению с полиэтиленом. Это позволяет снизить вес септиков, благодаря чему установку можно выполнять без подъемной техники.
Также полипропилен отличается высокой механической прочностью. Он устойчив к повреждениям и истиранию. Септик, изготовленный из листового полипропилена, может прослужить более 50 лет.
В отличие от остальных полимеров полипропилен может выдерживать кратковременное повышение температуры сточных вод до 150 °C.
Помимо этого, септики из полипропилена не поддаются воздействию агрессивных веществ, что позволяет расширить зону их применения.
Кроме того, полипропиленовые септики в отличие от металлических емкостей не подвержены коррозии и гниению.
Горизонтальными называют традиционные септики, внешне похожие на горизонтальную цистерну с одним или несколькими люками (по количеству камер в септике). Под них нужен не слишком глубокий, но большой по площади котлован.
Недостатком горизонтальных септиков является большая площадь, которую они занимают на территории. Однако для участков с высоким уровнем грунтовых вод горизонтальный септик является оптимальным выбором.
Вертикальный септик отличается тем, что его высота превышает все другие параметры емкости. Чаще всего это цилиндрический контейнер с люком в верхней части. При этом камеры в вертикальном септике все равно будут расположены не одна над другой, а рядом друг с другом. Для установки вертикального септика в грунт приходится выкапывать глубокий узкий котлован с дренажем на дне.
Вертикальные септики хорошо подходят для участков с низким уровнем грунтовых вод и острой нехваткой места для установки горизонтальной очистной конструкции. Еще одно их преимущество перед горизонтальными септиками – более высокая стойкость к резкому понижению температуры воздуха (благодаря большей заглубленности в грунт они медленнее промерзают).
Если предполагается очистка септика не реже одного раза в год, то объем рассчитывают исходя из следующих норм:
• если объем сточных вод не превышает 5 м3 в сутки, объем септика должен быть не меньше трехкратного суточного притока сточных вод;
• если объем сточных вод более 5 м3 в сутки, расчетный объем септика принимают за суточный приток сточных вод, умноженный на 2,5.
Иногда сложно однозначно определить суточный объем стоков с учетом всех хозяйственно-бытовых нужд. В таком случае можно руководствоваться примерными расчетами: на каждого человека – 500 л объема первой секции септика. Этот показатель относится только к первым двум камерам септика. Объем третьей камеры является дополнительным. Рассчитав общий объем, вычисляют объем каждой камеры:
• объем первой камеры двухкамерного септика составляет 75 % от общего объема септика;
• объем первой камеры трехкамерного септика составляет 50 % от общего объема септика (в данном случае общий объем равен расчетному объему плюс объем третьей камеры) или 2/3 расчетного объема септика;
• объем второй камеры трехкамерного септика составляет 1/3 расчетного объема септика;
• объем третьей камеры делают равным объему второй камеры.
Септики с самым большим объемом камер могут принимать стоки до 50 м3 в сутки. Расчет объема септика нацелен на то, чтобы за сутки его емкости не переполнялись и успевали справляться с приемом и отводом стоков. Однако если септик накопительный (вода из него совсем не уходит самостоятельно), следует предусмотреть объем больше расчетного, чтобы не производить очистку камеры слишком часто.
При сооружении септика из сборных железобетонных колец одинаковых размеров все камеры делают одинаковыми, но при этом общий объем первой и второй камер должен быть не меньше расчетного.
Тип септика выбирают, исходя из всех преимуществ и недостатков, описанных выше для каждого вида септика.