Автономные системы канализации в вопросах и ответах

(Окончание. Начало в номерах 88–91)

«Мир климата» знакомит читателей с ответами на наиболее интересные вопросы, заданные читателями Андрею Ратникову, автору серии статей, посвященных обустройству автономной системы канализации, опубликованных в нашем журнале.

— В статье, опубликованной в журнале «Мир климата» № 89, вы писали, что в процессе изготовления монолитного септика предпочтение отдается непрерывному бетонированию. То есть укладывать следующий слой бетона нужно до того, как начал схватываться предыдущий. А если не получается, следует предусмотреть создание технологических (рабочих) швов с использованием гидроизоляционных шпонок. При этом половина гидрошпонки замоноличивается в бетон, а вторая половина остается свободной и заливается при возобновлении бетонирования, когда бетон со шпонкой уже схватился. Тогда шов получается герметичным. К сожалению, при бетонировании своего септика я не использовал гидрошпонку, так как надеялся, что успею отлить его, не прерываясь. Но работу пришлось приостановить, а теперь бетон уже намертво схватился и из него торчит только арматура. Есть ли способ продолжить заливку без угрозы получить негерметичный шов в стене септика?

— Да, такой способ существует. Необходимо использовать бентонитовый шнур, или, как его иногда называют, гидропрокладку. На российском рынке представлены шнуры как отечественного, так и импортного производства. Среди наиболее распространенных марок можно назвать «Пенебар» (Россия), Waterstop и Redstop (Польша). В состав таких шнуров входит бентонитовая глина, каучук и различные красители. За счет кристаллохимических свойств бентонита материал обладает высокими гидроизоляционными показателями. При взаимодействии с водой шнур разбухает, заполняя пространство шва.

Применяются бентонитовые шнуры (рис. 1–4) для герметизации и гидроизоляции горизонтальных и вертикальных рабочих и конструкционных швов в подземных и наземных бетонных сооружениях (подземные автостоянки, подвалы, резервуары для воды и прочее), а также мест прохода инженерных коммуникаций в строящихся и эксплуатируемых бетонных конструкциях. Свойства гидропрокладки не изменяются со временем, срок ее службы не ограничен. Прокладка быстро и просто монтируется, не требует специальных приспособлений. Работы по монтажу гидропрокладки могут производиться при любой погоде, всесезонно.

Гидроизоляционный бентонитовый шнур Пенебар Гидроизоляционный бентонитовый шнур Пенебар в конструкции стены
Рис. 1. Гидроизоляционный бентонитовый шнур Пенебар Рис. 2. Гидроизоляционный бентонитовый шнур Пенебар в конструкции стены
Бентонитовый шнур Waterstop, уложенный в конструкцию стены Разбухание бентонитового шнура в воде
Рис. 3. Бентонитовый шнур Waterstop, уложенный в конструкцию стены Рис. 4. Разбухание бентонитового шнура в воде

Установка прокладки производится непосредственно перед монтажом опалубки и бетонированием. Следует удалить с поверхности бетона стоячую воду. Желательно, чтобы поверхность была сухой и чистой. Жгуты гидропрокладки соединяются между собой встык. Для образования непрерывного слоя концы жгутов срезаются под 45º. Минимальное расстояние прокладки от краев изолируемой конструкции — 50–80 миллиметров. Перед установкой гидропрокладки следует снять с нее защитную бумажную ленту, после чего плотно установить клеящим слоем на бетонную поверхность без зазоров и зафиксировать с помощью крепежной сетки и дюбелей длиной 4–5 сантиметров с шагом 25–30 сантиметров. Крепление предотвращает смещение прокладки и защищает ее от всплытия в бетонной смеси. Интервал между установкой бентонитового шнура и заливкой бетона должен быть как можно короче. До заливки бетона необходимо предохранять прокладку от увлажнения.

— В одной из своих публикаций вы указывали следующие признаки непригодных для устройства почвенной фильтрации участков:

  • участок попадает в санитарно-защитную зону источников водоснабжения или иных особо охраняемых объектов;
  • участок находится на просадочных или скальных (не фильтрующих) грунтах;
  • участок находится на крутом склоне, переувлажнение которого чревато оползнями;
  • на участке слишком высокий уровень грунтовых вод, а сам участок слишком мал для сооружения фильтрующего сооружения в насыпи;
  • на участке невозможно соблюсти санитарные, строительные или технологические разрывы от зданий или иных сооружений до сооружения почвенной фильтрации.

Следует ли из этого, что на большинстве частных участков устройство фильтрующих в грунт сооружений является невыполнимой задачей? Эти ограничения, а также возросшие требования к системам очистки со стороны заказчиков привели к тому, что технология очистки канализационных стоков при помощи классических септиков практически не используется при устройстве очистных систем загородных домов. И все больше людей отдают предпочтение таким технологиям, как септик с биореактором или биофильтром, или же биологической очистке на аэрационных установках.

— Такой вывод действительно очень часто делают в рекламных публикациях производители и продавцы названных вами технологий. Да, есть категория людей, предпочитающих устроить на участке что-то более сложное, чем классический септик и простейшее сооружение почвенной очистки. Однако более сложное — не значит более совершенное. Основная же масса потребителей стремится как раз к минимизации работ. Такому требованию наиболее соответствуют классические септики с классическими же сооружениями почвенной фильтрации. Дооборудование септиков «биофильтрами» или «биореакторами», а также использование аэрационных установок отнюдь не снимает перечисленных выше ограничений.

Сточные воды нельзя сбрасывать ни на поверхность, ни в толщу просадочных грунтов, это ограничение никак не связано со степенью «продвинутости» сооружений очистки. Аналогично и с крутыми склонами. Оползни возникнут и при поверхностном сбросе сточных вод любой степени очистки. Скала не впитывает в себя стоки, даже прошедшие реакторы-биофильтры и аэрационные установки. В санитарно-защитных зонах источников питьевого водоснабжения вообще нельзя сбрасывать сточные воды. Этот запрет также не зависит от применяемых технологий очистки. Если же на участке невозможно соблюсти санитарные, строительные или технологические разрывы от зданий или иных сооружений до сооружения почвенной фильтрации, их невозможно соблюсти и для поверхностного сброса. Что же в остатке? Это участки с высоким УГВ и недостаточностью места для сооружений почвенной фильтрации. И в этом случае выбор диктуется отнюдь не мнимым совершенством и удобством упомянутых вами технологий. Владелец участка принимает вынужденное решение: ставить аэрационную установку, выводить сбросную трубу в общую придорожную канаву и ждать в гости саннадзор или возмущенных соседей.

Сброс сточных вод после аэрационных установок на рельеф местности (в придорожную канаву) грубо нарушает Федеральный закон о санитарно-эпидемиологическом благополучии населения (подробнее об этом — в журнале «Мир климата» № 85). Обеззараживание сбрасываемых после аэрационных установок сточных вод хлором, на мой взгляд, само по себе зло, а УФ-установки на стоке от одного дома не работают с приемлемым качеством, если вообще работают. И решения этой проблемы на локальном уровне не существует, если владелец участка не хочет ставить «допотопный» накопитель сточных вод и вывозить стоки илососом.

— Почему вы говорите, что совершенство и удобство технологий биологической очистки — мнимое? Ведь это действительно более современные и технологичные решения…

— Биофильтры отнюдь не современнее септиков. Дооборудование классических септиков различными фильтрами или «биореакторами» (от щебня и различных ершиков до торфяных или бентонитовых фильтров) не обеспечивает уровня очистки, достаточного для поверхностного сброса, то есть не является полноценной заменой сооружениям почвенной очистки (фильтрации). При наличии же почвенной фильтрации это «лишнее звено». В лучшем случае — звено бесполезное, в худшем — нарушающее работу сооружения почвенной фильтрации за счет выноса в него отмершей биопленки. Единственное, что гарантированно дают такие усовершенствования, это дополнительные работы по их периодическому обслуживанию или замене загрузки.

«Удобство» аэрационных установок мы рассматривали в статье, опубликованной в журнале «Мир климата» № 89.

— В журнале «Мир климата» № 88 вы писали про защиту пластиковых септиков от сдавливания грунтом при помощи монолитного бетона или обратной засыпки смесью песка с цементом. Но большинство производителей утверждают, что их изделия не нуждаются в такой защите, поскольку имеют либо ребра жесткости, либо «эксклюзивную» форму корпуса, защищающую от сдавливания. Некоторые производители рекомендуют засыпать их изделия только песком, без добавления цемента. Что вы можете сказать по этому поводу?

— Практический опыт говорит, что это не всегда так, даже для «ребристых» и «эксклюзивных» септиков. Тут не надо писать много слов, достаточно взглянуть на фото (рис. 5–11).

Автономные системы канализации в вопросах и ответах Автономные системы канализации в вопросах и ответах
Рис. 5 Рис. 6
Автономные системы канализации в вопросах и ответах Автономные системы канализации в вопросах и ответах
Рис. 7 Рис. 8
Автономные системы канализации в вопросах и ответах Автономные системы канализации в вопросах и ответах
Рис. 9 Рис. 10
Автономные системы канализации в вопросах и ответах
Рис. 11

Исключением является, пожалуй, пластиковый септик «Крот». Я еще ни разу не видел, чтобы этот септик с якорем, на который производитель получил патент, всплывал или сминался грунтом.

— Мне очень понравилась идея использовать сточные воды после септика для полива сада. Правда, я не очень понимаю, а точнее, совсем не представляю, как сточные воды после септика с глубины трех метров можно подать на поверхность для капельного полива? Если я правильно понял, сточные воды должны после септика попасть в систему труб, расположенных в плодородном слое земли (а не глине, которая начинается у нас с 30 см от поверхности) вокруг плодовых деревьев и кустарников. Поэтому встает вопрос: как подать воду к этим трубам?

— Способов подать сток на полив существует много. Все они предполагают использование насоса и промежуточных емкостей (колодцев, бочек). Можно приобрести септик с внутренним насосным отсеком и, установив там насос, работающий от поплавка, качать стоки в распределительную бочку, приподнятую над поверхностью земли не менее чем на полметра. От этой бочки уже монтируется разводка самотечной сети на внутрипочвенный полив, точно так же, как это делается для полива чистой водой. Разница в одном — необходимо установить фильтр для улавливания взвешенных веществ, содержащихся в сточной воде после септика.

Муфта с двумя раструбами
Рис. 12. Муфта с двумя раструбами

Если септик не имеет насосного отсека, а конструкция фильтрующего колодца позволяет опустить в него легкую пластиковую емкость для насоса, то на летний сезон в колодец опускают такую емкость, устанавливают в нее дренажный насос с поплавком и качают стоки в распределительную бочку. На зиму емкость и насос извлекают из фильтрующего колодца и хранят в сарае до следующего сезона.

Еще один вариант — устроить промежуточный герметичный колодец для насоса между септиком и фильтрующим сооружением. Зимой он будет работать как дополнительный отстойник после септика, поэтому перед сезоном полива из него придется откачать осадок, дабы немедленно не засорить им фильтр системы внутрипочвенного полива. Как вариант, на зиму можно осушить этот колодец и установить в нем транзитную трубу, соединяя ею входной и выпускной патрубок колодца при помощи муфт с двумя раструбами (рис. 12).

— В ваших статьях много фотографий американских бетонных септиков заводской готовности. А что же делать россиянину, которому хочется иметь именно бетонный прямоугольный септик, а не пластиковую бочку или бетонные кольца? Отливать самостоятельно?

Схема внутреннего устройства бетонного септика Фаворит. Россия
Рис. 13. Схема внутреннего устройства бетонного септика Фаворит. Россия

— Насколько мне известно, в России производится единственный прямоугольный бетонный септик заводской готовности — «Фаворит» (рис. 13). К сожалению, это не классический септик, а модификация со встроенным биофильтром, орошаемым сточными водами сверху. Поэтому сточные воды выходят из септика не в верхней его части, как это происходит в классической конструкции септика, а в нижней, около дна.

Эта особенность приводит к излишнему заглублению фильтрующего сооружения, а в случаях, когда УГВ достаточно близко от поверхности земли, к необходимости перекачки стоков. Видимо, поэтому у данного септика есть модификация с уже встроенным в него насосным отсеком («Фаворит 2П»).

Данный септик не имеет сквозной вентиляции, вместо нее предусмотрен только патрубок отвода образующихся в камере биофильтра газов («труба отвода биогаза» на рисунке). Подача стоков в септик организована отводом вниз, утопленным под уровень сточных вод, а не тройником, что также препятствует сквозной вентиляции септика и наружной сети через фановый стояк в доме (в модификации «Фаворит Плюс» эти недостатки частично исправлены, но добавились новые).

— А что вы можете сказать по поводу биофильтра, встроенного в септик «Фаворит»?

— К сожалению, на очень неравномерном стоке одного дома такие «биофильтры» работают очень плохо, если вообще работают. В период отсутствия сброса сточных вод биопленка на орошаемом сверху биофильтре пересыхает (орошение отсутствует) и отмирает. При использовании септика в режиме «выходного дня» или сезонном, биопленка на загрузке биофильтра гибнет гарантированно. Классический биофильтр требует постоянного равномерного орошения сточными водами сверху и принудительного потока воздуха в противоположном направлении. Здесь же в наличии только бетонный глухой отсек с керамзитом, на который сверху крайне нерегулярно выплескиваются сточные воды, а «штатная система естественной вентиляции, обеспечивающая эффективное аэробное окисление в биофильтре» присутствует только в описании работы данного изделия. Видимо, под этой системой разработчики понимают «трубу отвода биогаза», выведенную вертикально вверх из перекрытия камеры биофильтра.

Не будет преувеличением сказать, что такой «биофильтр» является совершенно бесполезным дополнением к септику, только усложняющим его конструкцию и увеличивающим стоимость, что подтверждается примечанием к таблице с показателями сточной воды после очистки в данном септике — «соответствует СанПиН 2.1.5.980–00 и ГН 2.1.5.689–98 (при почвенной доочистке)». Но тогда единственный смысл такого «биофильтра» — возможность писать в рекламе о «новой разработке экологически безопасного локального очистного сооружения», поскольку и классический септик без каких-либо усовершенствований соответствует указанным документам при почвенной доочистке. Для потребителя же это означает либо необходимость перекачки стока в фильтрующее сооружение, либо заглубление фильтрующего сооружения более чем на метр по сравнению с классическим септиком, имеющим выход сточных вод в верхней части корпуса. Иными словами, или септик теряет энергонезависимость, или требуется большой объем земляных работ по заглублению всего, что после септика, на лишний метр. Дополнительным «бонусом» будут работы по обслуживанию «биофильтра», то есть его периодической очистке или промывке.

— Американские бетонные септики заводской готовности лишены этих недостатков и сомнительных усовершенствований?

— Да, это классические септики, не имеющие в своей конструкции ничего лишнего, но имеющие все необходимое. На рисунках 14 и 15 представлена схема устройства типичного однокамерного бетонного септика, широко распространенного в США и Канаде. Вместо тройников в них используются полупогружные перегородки, направляющие поток сточных вод и защищающие входящую и выходящую из септика трубу от засорения плавающей коркой. В перегородках предусмотрены отверстия выше уровня сточных вод, предназначенные для обеспечения сквозной вентиляции как самого септика, так и всей системы автономной канализации в целом. Эти перегородки отлиты как одно целое с бетонной крышкой септика, имеющей два инспекционных люка (на входе и на выходе стоков из септика) и один люк для очистки септика (удаления осадка).

Схема внутреннего устройства типичного бетонного септика. Канада
Рис. 14. Схема внутреннего устройства типичного бетонного септика. Канада
Схема типичного бетонного септика. Канада
Рис. 15. Схема типичного бетонного септика. Канада
Установка бетонного септика. Аризона, США Бетонный септик и щебеночное основание под поле фильтрации в насыпи. Мэн, США
Рис. 16. Установка бетонного септика. Аризона, США Рис. 17. Бетонный септик и щебеночное основание под поле фильтрации в насыпи. Мэн, США
Бетонные септики. Флорида, США
Рис. 18. Бетонные септики. Флорида, США

На рисунках 16–18 можно увидеть внешний вид заводских бетонных септиков из различных штатов США.

— Почему же в России не производят таких простых и надежных септиков из бетона?

— Это вопрос к производителям. Не думаю, что наладить их производство — такая уж сложная и невыполнимая задача. Справится любой завод ЖБИ. А спрос должен быть, и не маленький. Может, кто-то, прочитав эту статью, загорится идеей и начнет производство классических бетонных септиков? Я в свою очередь готов оказать любую посильную помощь.

— В статье, опубликованной в № 90 журнала «Мир климата» вы пишете о применении модификатора бетона (ПФМ-НЛК), повышающего морозостойкость, водонепроницаемость и коррозионную стойкость бетона для изготовления септика. В состав указанного модификатора в числе прочего входят и воздухововлекающие добавки. Получается, что воздух в составе бетона может повышать его водонепроницаемость?

— Да, воздухововлекающие добавки повышают водонепроницаемость бетона. Вот что пишет по этому поводу доктор технических наук В. В. Смольников в своей книге «Воздухововлекающие добавки в гидротехническом бетоне»:

«Поверхностно-активные вещества, относящиеся к типу гидрофобизующих добавок, в практике бетонного строительства получили наименование “воздухововлекающих добавок”. Этот способ улучшения бетона, получивший в настоящее время значительное распространение, весьма близок по его сущности к способу приготовления пенобетона.

Если не так давно избыточное содержание воздуха в бетоне считалось вредным, то со времени выяснения положительного влияния малых добавок воздухововлекающих веществ этот взгляд подвергся значительному изменению. В настоящее время при возведении массивных гидротехнических сооружений (плотин), постройке мостов, бетонных дорог и во многих других областях гидротехнического, промышленного и гражданского строительства с целью улучшения свойств материала содержание воздуха в бетонах с воздухововлекающими добавками назначается в зависимости от применения бетона от 2,5 до 6% к объему бетона.

При проектировании гидротехнических бетонов обычно ставятся определенные требования в отношении их водонепроницаемости, морозостойкости и прочности. Как показывает опыт, при применении воздухововлекающих добавок оказывается возможным существенно улучшить свойства затвердевшего бетона.

Так, например, морозостойкость, оцениваемая числом циклов попеременного замораживания и оттаивания образцов, выдержанных бетоном, без заметных признаков разрушения, существенно повышается. Водонепроницаемость бетона с добавкой также повышается. Бетон с вовлеченным воздухом более стоек по отношению к агрессивным сульфатным водам и лучше противостоит выщелачиванию.

Отсюда видно, что, проектируя состав бетона по условиям морозостойкости и водонепроницаемости и применяя воздухововлекающие добавки, можно привести в соответствие прочностные требования и требования долговечности при более экономном использовании материалов, так как введение этих добавок повышает качество бетона в указанных отношениях».

— Трубу от септика до дренажного тоннеля нужно подвести только до начала дренажного тоннеля, или труба должна идти по всей его длине до задней стенки и быть перфорированной? В Иинтернете везде нарисовано, что труба просто подсоединяется к тоннелю. Но тогда получается, что тоннель будет «работать» только в самом начале? И только после того, как в начале тоннеля со временем произойдет заиливание грунта, вода будет поступать дальше по тоннелю?

— Это наиболее распространенное решение при самотечной подаче стоков к тоннелям. Если они стоят рядами, то ставится распределительная коробка и трубы идут к каждому первому тоннелю в ряду. Да, в этом случае грунт в начале ряда будет поглощать воду наиболее интенсивно, но за счет того, что размеры фильтрующего сооружения подбираются именно исходя из поглощающей способности грунта, значительная часть стока будет разливаться внутри щебеночного основания на более значительную площадь. При напорной подаче (фильтрующее сооружение в насыпи) часто делают именно сквозные перфорированные трубы внутри рядов тоннелей.

Андрей Ратников,
руководитель контрольной комиссии,
член правления Союза «ИСЗС-Проект»

наши проекты
  • АПИК
  • Университет климата
  • Выставка «Мир климата»
  • АПИК-тест