Принцип работы и конструкция поля фильтрации
Когда в частном доме для очистки стоков устанавливается септик, то в придачу к нему желательно собрать на участке поле рассеивания. Эта водоочистная конструкция призвана осуществлять биологическую очистку стоков методом естественной фильтрации через почвенные слои. Септик собирает в себе твёрдую фракцию грязных вод, поступающих в него. Однако полностью очистить осадок он не в состоянии, только примерно наполовину.
Машина ассенизаторской службы заберёт твердую взвесь из ёмкости септика. Сточная вода с остатками отходов попадёт в почву. Поле фильтрации работает на доочистку такой жидкости. В такой комплектации автономная система канализации будет работать оптимально безопасно и экологично.
Поле фильтрации
Фильтром обычно служит слой из песка и гравия. Небольшим и средним по площади участкам подходит подземный способ расположения. Для этого на территории необходимо отвести и оборудовать специальное место:
- вырыть котлован с рядом траншей;
- уложить фильтрационные слои;
- поместить рассеивающую систему трубопровода.
Каждый шаг предполагает свой строго выверенный алгоритм действий. Если система дополнительной фильтрации собрана правильно, на несколько лет о ней можно забыть и пользоваться в своё удовольствие.
Устройство
Теперь перейдем в более практическую плоскость. Как именно устроены фильтрующие сооружения? Нас интересует их устройство и возможность сооружения своими руками.
Колодец
Представление о том, как устроен фильтрующий колодец, дает его простейшая реализация — бочка без дна, закопанная ниже уровня грунта.
Еще одно бюджетное решение — колодец из старых покрышек.
Все попадающие в нее сточные воды впитываются в грунт; однако тут есть две проблемы.
- Площадь впитывания ограничена площадью дна.
- Грунт внутри бочки постепенно будет заиливаться с неизбежным падением производительности.
Чтобы обойти эти ограничения, базовая конструкция несколько модифицируется.
- Стенки колодца делаются перфорированными. Способов получить перфорацию масса: использование специальных бетонных колец с дренажными отверстиями, кирпичная кладка с просветами в каждом ряду и т.д.
- Под основание колодца и вокруг стенок снаружи насыпается дренаж — все тот же щебень. С чем связана эта инструкция? Впитывающая площадь значительно увеличивается — вода через слой щебня попадает к поверхности всего дня котлована, а не только к площади, ограниченной стенками. Мало того: с ростом уровня воды в колодце его производительность растет, поскольку сточные воды начинают фильтроваться через стенки.
- Ил оседает не на дне, а на поверхности подсыпки. Даже при выпадении значительного количества ила между камнями остаются просветы, через которые вода продолжает поступать к впитывающей поверхности.
Поле фильтрации
Как сооружается фильтрационное поле для септика?
На пустующей части участка (при его расположении на склоне — по направлению вниз от дома) отрывается несколько канав или неглубокий котлован. Глубина — как правило, от 50 сантиметров до метра. Расчет поля фильтрации для септика опирается на тип грунта и его впитывающую способность: для песка это примерно 70-90 литров воды в сутки, для супесчаных грунтов — 30-50, для суглинков — до 25.
Для глинистых почв может применяться песчано-гравийный фильтр с отводом очищенной воды в канаву или водоем.
- Канавы или котлован засыпаются щебнем примерно на 10 сантиметров; на подсыпку укладывается дренажная труба или пресловутые инфильтраторы.
- Затем поле фильтрации засыпается щебнем так, чтобы над поверхностью дренажных приспособлений его было не менее 10 см. Разумеется, трубы прокладываются с уклоном (примерно 1 см на погонный метр).
- Сверху щебень засыпается грунтом, на который можно высаживать садовые растения.
Фильтр механической очистки
В общем-то, большая часть фабрично производящихся септиков-станций глубокой биологической очистки снабжается фильтрами. Однако цена готового решения куда выше, чем затраты на его самостоятельное строительство.
Какие решения можно применить для качественной очистки отстоявшихся стоков?
- Максимальной степени очистки от биологических загрязнений можно добиться, поместив на пути стоков буферную емкость с заполняющими ее… обыкновенными ершиками для бутылок. На их щетине в большом количестве размножаются бактериальные культуры, которые пожирают задержанные щетинками остатки пищи и фекалий.
На фото — самодельный фильтр биологической очистки из бочки и мочалок для посуды. Воздушный компрессор аэрирует стоки для активизации аэробных бактерий.
- Еще более простая схема — установка на пути стоков к дренажу тройника и заглубленной в грунт вертикальной трубы, заглушенной снизу. Отвод тройника, направленный в сторону дренажа, перегораживается несколькими слоями обыкновенной полимерной сетки от комаров. Все загрязнения крупнее размера ячеи остаются в нижней части трубы.
Проектирование
Прежде чем начинать строительство полей аэрации своими руками, необходимо произвести расчет и составить проект.
Выбор места
Очень важно правильно выбрать место для размещения полей аэрации. Основные требования:
Основные требования:
- место доочистки стоков должно располагаться на максимальном удалении от места, где производят забор питьевой воды. Оптимальное расстояние зависит от степени проницаемости грунта. Чем выше проницаемость, тем большее расстояние должно отделять точку водозабора от места доочистки;
- от места доочистки до фундамента жилого дома должно быть не менее 6 метров, до фундаментов хозяйственных построек – 1 метр;
- необходимо удалить место доочистки стоков от места высадки плодовых деревьев и кустарников, иначе растения могут погибнуть от повышенной влажности;
- нельзя располагать дренажное поле в непосредственной близости от забора с соседним участком, минимальное расстояние должно быть более метра;
- нельзя размещать площадки фильтрации в местах, где планируется поезд машин.
Как определить длину?
При проведении расчетов необходимо учитывать такие характеристики, как:
- производительность септика;
- качество грунта;
- уровень расположение грунтовых вод.
Приведем пример расчета, чтобы было понятнее, как действовать. Условия задачи:
- уровень залегания грунтовых вод – более 2 метров;
- грунт – песок;
- производительность установки – 2000 литров в сутки.
Алгоритм действий:
- по специальным таблицам определяем среднегодовую температуру в местности строительства;
- далее опять же по таблицам определяем нагрузку на метр трубы. К примеру, при залегании почвенных вод ниже 2 метров и среднегодовой температуре менее 6 градусов, нагрузка равна 20;
- теперь можно легко рассчитать длину трубы, которую должно иметь наше дренажное поле. Для этого делим значение производительности на найденную по таблицам нагрузку. В нашем примере: 2000 / 20 = 100 метров;
- для определения оптимальной длины необходимо использовать поправочный коэффициент, он зависит от наличия подсыпки и составляет от 1,2 до 1,5. Так, при наличии подсыпки составит 100 / 1,2 = 83,3 метра.
Септик, забор и соседский участок
При планировании расположения септика учитывать приходится и соседские участки:
- прежде всего, необходимо учитывать все те же требования, которые действуют и для вашего собственного участка. Так что ваш септик должен быть расположен не менее чем за 5 м от соседского дома и за 4 м от деревьев, также не забудьте об оптимальном расстоянии между септиком и коммуникациями;
- расстояние между септиком и забором с соседским участком – не менее 2 м;
- расстояние между септиком и дорогой – не менее 5 м. Не забывайте, что септики периодически нуждаются в обслуживании, так что необходимо предусмотреть возможность подъезда для специального транспорта.
Выбор очистного сооружения
Если сравнить очистные сооружения, то заметно, что фильтрационное поле занимает золотую середину – надежнее дренажного колодца, но в то же время дешевле и проще тоннеля с кассетами. Основные данные приведены в таблице:
| Вид дренажного сооружения | Основные материалы | Достоинства | Недостатки | Требования к устройству: |
| Фильтрующий колодец | Кирпич, кольца, покрышки | Простота конструкции, недорогой | Неприятный запах, невысокое качество очистки, небольшие объемы | Требуется около 1 м2 подальше от дома и колодца |
| Аэрационное поле | Трубы, щебень | Простое исполнение, возможность запланировать очистку любого объема стоков | Требует большой площади, примерно раз в 5 лет реконструкции | · песчаный фильтр ниже промерзания почвы; · трубы выше УГВ на 1 м; · необходимость вентиляции |
| Дренажный тоннель | Кассеты-инфильтраторы | Прочный, долговечный, большая скорость очистки | Высокая стоимость сооружения, если покупать промышленные инфильтраторы | Не занимает отдельного места, сверху можно устроить любые сооружения, цветники и т.п. |
Аэрационное поле само по себе не работает, а является дополнением к любому септику. Схема совместного использования имеет десятки вариантов. Применение конструкции высокоэффективно очищает стоки, почти исключает вызов ассенизаторов, сохраняет чистоту окружающей природы.
Инструкция по монтажу ПФ
Кроме перечисленных материалов потребуется инструмент для выемки грунта (лопаты, ведра, тачки). Траншеи, предназначенные под дрены, имеют не такую большую глубину, как котлован для септика, поэтому строительную технику можно не привлекать. Однако несколько пар рабочих рук ускорят процесс.
Земляные работы — устройство траншей
На первом этапе необходимо подготовить место для укладки перфорированных труб. Существует два пути: можно вырыть один большой котлован, и тогда будет удобнее устраивать дренаж и собирать конструкцию из труб, а можно сделать несколько траншей (по числу дрен), что заметно сократит время строительства.
Глубина котлована должна быть такой, чтобы жидкость в трубах не замерзала в холодный сезон, то есть разветвленную систему труб необходимо разместить ниже уровня промерзания грунта. При устройстве канав нужно помнить о небольшом уклоне, позволяющем жидкости перемещаться естественным путем – самотеком. Величина уклона – 1,5-2 см/метр трубы.
Дренажная конструкция обычно состоит из 2-3 или более веток. Это объясняется тем, что длина одной ветки не должна превышать 20 м, а 20 м явно недостаточно для обеспечения фильтрации всего объема воды
При строительстве ПФ придерживаются строгой геометрии. Котлован, как правило, имеет квадратную или прямоугольную форму, а траншеи одинаковы по длине. Предположим, необходима общая длина труб 60 м – можно сделать 4 ветки по 15 м или 6 веток по 10 м. Длина одной дрены – это расстояние от входной трубы (или коллектора) до последнего вентиляционного «грибка».
Нижнюю часть траншей засыпают крупным песком (от 10 см до 1 м), затем на 0,4-0,5 м гравием (щебнем, галькой). Если необходимы водосборные дрены – их располагают в грунте под песком, но не менее чем на расстоянии 1 м выше грунтовых вод.
Один из вариантов устройства поля фильтрации. Единственное, что не имеет значения – состав грунта, которым производится засыпка установленной дренажной системы. Это может быть и песок, оставшийся от «подушки», и грунт, который достали в процессе устройства котлована
Водосборные трубы ведут к накопительному резервуару, находящемуся в противоположной стороне от септика.
Укладка перфорированных труб
На подготовленное основание укладывают дренажные трубы из пластика. Сам процесс достаточно простой, главное – правильно выбрать трубы. Можно купить готовые – гладкие или гофрированные, с перфорацией и текстильным слоем, а можно взять обыкновенные канализационные и просверлить в них отверстия дрелью. Рекомендуемый диаметр дрен – 100-110 мм.
Гофрированная труба с перфорацией и фильтром из геотекстиля. Материал изготовления – ПНД, диаметр – 110 мм, глубина заложения – максимум 5 м. Продается в бухтах, стоимость погонного метра – 140-160 руб.
Вместе с трубами необходимо приобрести и комплект фитингов для соединения разных элементов. Потребуются уголки и тройники.
Как грамотно наладить вентиляцию
Вентиляционная система необходима, чтобы внутрь труб попадал кислород, без которого аэробные бактерии теряют свою жизнеспособность. Для вентиляционных стояков можно использовать обычные серые канализационные трубы, прикрыв их сверху крышками, чтобы защитить от попадания мусора.
Если дрены не длиннее 4 метров, вентиляционные трубы устанавливают в конце веток. Более длинные трубы оснащают 2-4 стояками-«грибками», которые врезывают в дрены с помощью тройников
Минимальная высота труб вентиляции над грунтом – 0,5 м. Обычно их стараются делать более аккуратными или декорируют, чтобы сохранить эстетическую привлекательность садового ландшафта.
Обратная засыпка и дальнейшее обслуживание
После укладки перфорированных труб необходимо произвести засыпку. С боков и сверху каждая ветка засыпается щебнем (верхний слой – примерно 50 мм), затем укрывается слоем геотекстиля и финишным толстым слоем грунта. Геотекстиль используют для того, чтобы предотвратить заиливание труб. Землю над дренами необходимо утрамбовать, но так, чтобы не повредить трубы.
Поле фильтрации включается в работу вместе с септиком. Специальных действий по обслуживанию дрен не предусмотрено. Считается, что ПФ функционирует безотказно на протяжении 6-7 лет, после чего необходимо разобрать конструкцию и заменить гравийный фильтр. Чтобы увеличить срок службы фильтра, геотекстиль укладывают и под слой гравия (щебня).
Как правильно сделать дренажную систему канализации?
Дренажная система представляет собой систему перфорированных труб, которые также называют дренами, работающих как одно целое с системой канализации дома и септиком. От расположения последних напрямую зависит глубина установки труб. Канализационная труба должна устанавливаться на глубине 0,45-0,65 м под углом 2-3°. Бак септика монтируется на глубине 1,25-2 м, но не глубже. При расположении бака на большей глубине возникают трудности с процессом доочистки стоков анаэробными бактериями.
Перфорированные трубы системы дренажа должны иметь диаметр 0,11 м. Диаметр сливных отверстий, расположенных вдоль труб, зависит от их места расположения: в верхней части труб отверстия меньше по диаметру, а в нижней больше. Это делается для того, чтобы стоки равномерно распределялись по площади. В начале системы их количество больше, а диаметр отверстий меньше, что не дает стокам вытекать сразу. Чем дальше расположены отверстия от распределительного колодца, тем больше их диаметр, в конце труб отверстия делаются внизу.
Для правильного обустройства дренажа нужно использовать несколько несложных правил:
- длина каждой из дренажных труб не должна быть больше 25 м, начиная от распределительного колодца и до места установки вентиляционных грибков;
- расстояние между соседними дренами должно быть минимум 1,5 м;
- установка дренажных труб проводится на глубине 1,5 м;
- траншея, в которой размещается труба, по ширине должна быть не меньше 0,5 м, оптимальная ее ширина – 1 м.
Устройство поля фильтрации
Параметры поля фильтрации определяются типом грунта и его способностью к самоочищению.
Для обустройства такого поля следует соблюдать следующую последовательность работ:
- на дно выкопанной траншеи насыпается слой очищенного песка толщиной приблизительно 10 см;
- на песчаную подушку сверху засыпается щебень с фракцией порядка 20-40 мм. Толщина щебневого слоя 35 см;
- на слой щебня укладывается дрена и сверху снова засыпается щебнем на высоту 10 см. На щебень настилается геотекстильная пленка, защищающая систему от заиливания;
- сверху укладывается слой грунта.
При проведении вышеуказанных работ нужно помнить о некоторых нюансах:
- дренажная система должна находиться на глубине 0,35-1,6 м. При меньшей глубине она может промерзать зимой, что потребует монтажа дополнительного утеплительного слоя;
- трубы системы должны иметь наклон 1,5°;
- чтобы избежать загрязнения воды в скважинах или колодцах, расстояние между ними и полем фильтрации должно быть более 30 м;
- на поле фильтрации или около него нельзя высаживать деревья;
- участки с дренажной системой не должны находится под дорогами, предназначенными для проезда транспорта;
- если почва плохо впитывает влагу (например, глинистая почва) в траншее ее нужно заменить грунтом на глубину минимум 0,7 м;
- дренажная система должна иметь вентиляцию в виде вентиляционных труб высотой не меньше 0,5 м. Сверху эти трубы накрываются козырьками для защиты от попадания внутрь пыли и мусора. Воздух, попадающий в систему через вентиляционные трубы, позволяет производить очистку стоков анаэробными бактериями, в результате чего стоки очищаются на 95-98%.
Дренажный колодец
Дренажный колодец — простое и относительно недорогое техническое решение по утилизации очищенных стоков в грунт.
Используется при благоприятных условиях по грунтам и УГВ. Уровень грунтовых вод должен быть ниже 4 м.
Недостатки дренажного колодца заключаются в том, что у него относительно небольшая площадь контакта грунта с водой.
А успешная работа полей инфильтрации на прямую зависит от площади контактирования грунта с водой, и чем больше площадь поля инфильтрации, тем быстрее происходит инфильтрация в грунт.
Чем меньше площадь впитывающей поверхности, тем больше риск того, что дно дренажного колодца может быстро закальматироваться и фильтрующие свойства данной дренажной системы резко понизятся.
К сожалению, в жизни так всё и происходит. По началу все идет хорошо, и Вы думаете – «Какой же я умный и практичный! За небольшие деньги решил проблему утилизации воды!»
Потом происходит то, что приводит Вас сначала в недоумение, типа – «Да ладно! Не может быть! У меня же идеальные грунты, практически песок!!!», а потом к пониманию того, что нужно как-то решать создавшуюся проблему.
Поначалу принимается решение почистить дренажный колодец. Для этого вызываются специально обученные рабочие, которые откачивают воду и ИЛ, который заилил дно колодца, удаляют заиленный грунт заполняют новым. Первая чистка закончена и все опять заработало, но проходит немного времени, максимум 1 год, и всё повторяется. Вы уже не так сильно удивлены, вызываете рабочих и снова чистите колодец. Со временем чистка дренажного колодца становится еще чаще, один раз в полгода, но когда приходится к данной проблеме возвращаться один раз в квартал, тогда Вы сдаетесь и начинаете понимать, что что-то надо делать и приглашать специалистов.
Где изначально была ошибка?..
Дело в том, что любой септик, даже который называют последним словом в очистных сооружениях сбрасывает воду, содержащую ИЛ. Это потому, что мельчайшие частицы ила не успевают осесть в отстойнике септика. Эта взвесь, попадая в дренажный колодец и забивает пористый грунт дренажной системы. ИЛ забивает не только верхние слои дня дренажного колодца, но и проходит гораздо глубже глубины на которую можно обслужить при чистке. Поэтому частота обслуживания дренажного колодца возрастает.
Что мы рекомендуем в начале пути?
Перед началом эксплуатации очистных сооружений защитить инфильтрационный слой дренажного колодца. Самое простое решение – организовать мешок из дренажного геотекстиля. Дренажный геотекстиль задерживает мельчайший ИЛ, но периодически его необходимо менять, зато грунт будет защищен.
Обязательно в дренажном колодце разместите минимум дренажный насос и световую сигнализацию, которые своевременно сработают при поднятие уровня воды выше критической отметки и насос начнет откачку лишней воды, а сигнализация оповестит Вас о том, что пора вызывать чистильщиков.
Лучше, конечно, не один насос, а два – Основной и Резервный, это дает большую надежность и комфорт в проживание.
Если необходимо максимально грамотно и качественно создать дренажный колодец, тогда вызывайте нас и мы поможем.
Поле фильтрации как часть канализации
Без основной части, выполняющей первоначальную переработку канализационных отходов, то есть септика, поле фильтрации не используется, так как его назначение – доочистка уже очищенной жидкости. Чтобы было понятнее, рассмотрим, как работает ЛОС.
Процесс очистки начинается в накопителе, где канализационные стоки разделяются на разные фракции: твердые минеральные отходы выпадают в виде осадка, жир всплывает и образует пленку, часть веществ остается в воде в виде взвеси. Если не обеспечена подача воздуха, процесс разложения некоторой части отходов происходит за счет жизнедеятельности анаэробных бактерий.
Схема канализационной системы, состоящей из внутренней канализации, двухкамерного септика с подачей воздуха (накопитель + аэробный отсек), коллектора и поля фильтрации
Дальше жидкость перетекает в следующий отсек, оснащенный вентиляцией, где переработкой сточных вод занимаются аэробные микроорганизмы. Они образуют активный ил, который в дальнейшем можно использовать в качестве удобрения. Результатом двухступенчатой очистки является слегка мутная жидкость, еще не пригодная для применения.
Она превращается в техническую воду или просто попадает в грунт (канаву, водоем) после прохождения доочистки, которая выполняется следующим путем:
- на поле фильтрации;
- в инфильтраторе;
- напрямую в грунте;
- в фильтрующем колодце.
Типовая многоступенчатая система, имеющая десятки вариантов исполнения, хороша тем, что эффективно очищает канализационные отходы, сокращает до минимума сотрудничество с ассенизаторами и сохранят чистой экологию приусадебного участка. А сейчас более подробно остановимся на конструкции поля фильтрации.
Конструкционные особенности ПФ
Поле фильтрации – относительно большой по площади участок земли, на котором происходит вторичная очистка жидкости.
Этот способ очистки носит исключительно биологический, естественны характер, а ценность его в экономии средств (не нужно покупать дополнительные устройства или фильтры).
Размеры ПФ зависят от площади свободной территории и особенностей ландшафта садового участка. Если места недостаточно, вместо ПФ устраивают поглощающий колодец, который также фильтрует жидкость перед поступлением ее в грунт
Типовое устройство поля фильтрации – это система параллельно уложенных дренажных труб (дрен), которые отходят от коллектора и с равными интервалами помещены в канавы с толстым песчано-гравийным слоем.
Раньше использовали асбестоцементные трубы, сейчас существует более надежный и экономичный вариант – пластиковые дрены. Обязательное условие – наличие вентиляции (вертикально установленных стояков, обеспечивающих доступ кислорода в трубы).
Конструкция системы направлена на то, чтобы жидкость равномерно распределялась по выделенной территории и имела максимальную степень очистки, поэтому существует несколько важных моментов:
- расстояние между дренами – 1,5 м;
- длина дренажных труб – не более 20 м;
- диаметр труб – 0,11 м;
- интервалы между вентиляционными стояками – не более 4 м;
- высота стояков над уровнем земли – не менее 0,5 м.
Чтобы осуществлялось естественное движение жидкости, трубы имеют уклон 2 см/м. Каждая дрена окружена фильтрующей «подушкой» из песка и гальки (щебня, гравия), а также защищена от попадания земли геотканью.
Один из сложных вариантов устройства: после очистки на поле фильтрации вода попадает в накопительный колодец, откуда выкачивается с помощью насоса. Дальнейший ее путь – в пруд или канаву, а также на поверхность – для полива и технических нужд
Существует одно условие, без выполнения которого установка септика с полем фильтрации является нецелесообразной. Требуются особые пропускные свойства грунта, то есть на рыхлых крупно- и мелкообломочных грунтах, не имеющих связи между частицами, можно сооружать систему доочистки, а плотные глинистые грунты, частицы которых связаны консолидированным образом, для этого не подойдут.
Эксплуатация
Срок эксплуатации поля фильтрации септика будет зависеть от качества установки системы, ее разумного использования и состава сточных вод. Считается, что поле фильтрации функционирует эффективно в течение 7 лет.
Если со временем в работе полей фильтрации вы стали замечать, что вода застаивается и плохо впитывается в грунт, это следует, что произошло заиливание фильтрующего слоя. В таком случае вам необходимо будет либо разобрать конструкцию и заменить фильтрующий слой, либо перенести поле на другое место. Миновать засорения полей очистки не получится. Задержать этот процесс возможно, путем повышения качества очистки в септике либо установить дополнительный слой геотекстиля для исключения попадания грунта в фильтрационный слой.
