Септики

4

Загородный дом. Чистый воздух, природа, тишина… и бытовые проблемы. Как поступать со сточными водами и отходами.
В данной статье мы рассмотрим два основных вопроса:

1. Виды очистных сооружений для загородных домов;
2. Возможность использования продуктов переработки отходов в качестве дополнительного источника тепла и электроэнергии (аэробные и анаэробные системы биологической очистки);

Рост строительства загородных домов за последнее время, выявил множество проблем, в том числе и экологических. Прокладывать многокилометровые канализационные коллекторы к небольшим поселкам довольно накладно. Кроме того, возрастает число всевозможных утечек сточных вод в грунты (в результате биокоррозии материала канализационных труб, подвижек грунтов), а также утечки биогаза в атмосферу. Это приводит к загрязнению почв, подземных вод и атмосферы. О сохранении экологии, в данном случае, и речи быть не может. Единственно верный выход в такой ситуации — очистка сточных вод в непосредственной близости от жилых домов или поселка.

Виды очистных сооружений для загородных домов.

Сегодня существует несколько способов организации канализационной системы — от традиционной выгребной ямы до локальных очистных сооружений.

Обустраивая загородный дом важно учесть множество факторов. В зависимости от того, намерены ли Вы проживать в доме сезонно или постоянно, необходимо рассчитать приблизительный суточный расход воды, чтобы понять, какая из систем канализации наиболее целесообразна в Вашем случае. Конечно же, следует учесть особенности ландшафта, качество грунта и количество построек вокруг Вашего дома.

Предлагаем Вашему вниманию некоторые данные о существующих в данный момент системах по очистке сточных вод.

Подробнее о видах систем канализации

1. Выгребная яма
2. Локальные очистные сооружения:
   1. Септики;
   2. Трех камерные септики;
   3. Системы глубокой биологической очистки.

Выгребная яма — это, если можно так выразиться, «прошлый век». Однако люди не спешат отказаться от такой устаревшей системы канализации. На самом деле, если небольшая семья проводит в загородном доме только летний сезон, то, такая система вполне приемлема. Возможно применение раздельной системы, при которой хозяйственные сточные воды выходят в грунт, проходя через специальные фильтры, а в резервуар попадают только стоки из туалета. В таком случае наполняемость резервуара существенно снизится. Монтаж выгребной ямы довольно прост, не требует технической профилактики, к тому же — это относительно недорого. Однако есть и ряд минусов. В первую очередь — неэкологичность. В выгребную яму могут попадать паводковые воды. Монтировать такую систему канализации необходимо вблизи подъездных путей, чтобы обеспечить доступ спецмашин, так как требуется периодическая откачка сточных вод и отходов.

Септик — сооружение для очистки ограниченного, как правило, небольшого объема сточных вод и бытовых отходов. Септики бывают разных видов и, в зависимости от этого, способны пропускать через себя в сутки от 25 м³ до 50 м³ сточных вод.

Принцип работы септиков различных видов довольно схож и заключается в следующем: По канализационным трубам сточные воды попадают в специальный резервуар (отстойник), где жидкость проходит специальную очистку, а затем, через дренажную систему уходит в почву.

Конструктивно можно разделить септики на следующие группы:

• Септики отстойники
• Пластиковая ёмкость септика служит для сбора и очистки сточных вод. Такая простейшая система биологической очистки сточных вод, идеально подходит для загородного дома без централизованной канализации.

Трёхкамерные септики

Трёх камерные септики отстойники — это пластиковые емкости из трёх камер, которые служат для сбора и очистки сточных вод. Медленно текущие сточные воды перетекают из камеры в камеру септика, что позволяет взвешенным частицам оседать на дно емкости, где они разлагаются бактериями. Эта система биологической очистки сточных вод, обеспечивает более высокую производительность и степень очистки. Трех камерные септики позволяют, на первом этапе, очистить сточные воды на 50–65%. А далее, чистить сточные воды предоставляется почве. Для этого устанавливаются специальные дренажные системы, которые выводят сточные воды в почву равномерно, таким образом, нивелируются последствия залповых сбросов сточных вод и используется природная способность почвы к самоочищению. В результате, сточные воды очищаются почти на 75%.

Системы глубокой биологической очистки

Станции (системы) глубокой биологической очистки воды очищают сточные воды почти на 98%. Это происходит благодаря системе аэрации сточных вод и участию в процессе разложения отходов аэробных бактерий. Главное отличие этого вида септика, от предыдущего в том, что в одной из его камер создаются условия для аэробной очистки. Для этого, в эту камеру септика принудительно, при помощи электронного блока, периодически включающего специальный компрессор, подается кислород. Таким образом, в отличие от септиков отстойников и трёх камерных септиков, станции очистки являются энергозависимыми системами.

Преимущества систем глубокой биологической очистки.

• Очищение сточных вод на 95–98%, что делает возможным слив сточных вод прямо в грунт или водоем;
• Компактность установки;
• Удобный монтаж в любом удобном месте, независимо от подъездных дорог;
• Полный отказ от ассенизационной машины;
• Экологическая безопасность;
• Отсутствие неприятных запахов;
• Длительный срок эксплуатации.

При всех достоинствах эти системы имеют и свои недостатки. Станции (системы) биологической очистки воды эффективны при постоянном использовании. Их не рекомендуется использовать сезонно или периодически. Это довольно дорогое оборудование, монтаж которого также стоит не дешево. Система нуждается в сервисном обслуживании.

Аэробные и анаэробные системы биологической очистки

Развитие очистных систем малого объема на базе реакторов SBR (sequencing batch reactor — аэробные реакторы с циклично прерываемой активностью) позволяет не только сократить причиняемый природе вред, но и улучшить качество окружающей экосистемы. Качество очистки позволяет, после соответствующей доочистки, использовать очищенную воду даже в системах оборотного водоснабжения. К тому же отработанный активный ил, не только хорошее удобрение, но и отличное катализаторное топливо для получения биогаза (источника тепла и электроэнергии). Для получения биогаза можно дополнительно использовать также любой биоразлагаемый мусор органического происхождения.

Разработаны современные очистные системы, которые комплектуются в зависимости от индивидуальных условий местности. Такие системы состоят из пяти основных элементов-этапов, а именно: блок предварительной очистки, очистка с принудительной аэрацией, доочистка, обеззараживание и утилизация очищенных стоков путем насосной перекачки на рельеф. Такая технология может использоваться как для одного дома, так и для целого поселка.

Качество очистки таково, что воду из устройства можно выводить даже в озеро, где купаются дети и ловят рыбу рыбаки, однако, специалисты часто рекомендуют домовладельцам (чтобы избежать последствий возможных аварийных выбросов) дополнительно устраивать еще и подземные поля аэрации. Дороже, конечно, зато спокойнее.

SBR-реакторы (sequencing batch reactor)

SBR-реакторы представляют собой отдельную группу систем автономной аэробной канализации. В реакторах осуществляется процесс не непрерывной, а прерывистой мелкопузырчатой аэрации. SBR-реакторы обеспечивают по-настоящему глубокую биологическую очистку стоков, без каких-либо ограничений и дурных запахов. Степень очистки приближается к 98–99%. Это необходимо, так как из них вода поступает не в фильтрующую траншею или колодец для доочистки, а непосредственно в дренажную канаву или кювет, а оттуда — в ближайший водоем.

В обычном непрерывном аэротенке происходит только окисление органических загрязнений. В SBR список реакций расширен за счет аноксидного процесса, который протекает при прекращении аэрации, но при живой аэробной массе.

Проходят реакции по биологическому удалению биогенных веществ (окислов азота и фосфора), которые невозможны в непрерывных аэротенках. Эти реакции проходят с помощью аэробных групп бактерий, концентрация которых в 200 раз выше, чем в биофильтрах, а значит, эти реакции проходят более интенсивно. Кроме того, в SBR-реакторах оптимальные условия для развития одноклеточных микроорганизмов (амеб, коловраток и др.), которые со своей стороны поедают малоактивные бактерии, омолаживая активный ил. SBR-системы можно применять как экологически замкнутую систему: степень очистки стока позволяет использовать очищенную воду для полива, а образующийся в аэротенке активный ил является ценным удобрением. Так что вызывать ассенизационную машину не придется.

При отключении электропитания до трех суток, установки работают как трехступенчатый отстойник, при включении за несколько часов восстанавливают биомассу. В данных установках происходит глубокая очистка воды от биогенных веществ, азота и фосфора.

Бесспорное достоинство всех аэротенков — это многоступенчатая (глубокая) биологическая очистка стоков. Очищенную таким образом воду, конечно, пить не рекомендуется, но она точно пригодится в приусадебном хозяйстве. Эта вода вполне пригодна для полива, а твердый осадок (ил) — прекрасное органическое удобрение. Кроме того, современные аэротенки компактны, их монтаж занимает не более одного-двух дней.

У аэротенков есть и «слабое звено»: необходимость в бесперебойном электроснабжении. Компрессоры должны работать без перерыва, «отдыхая» не более двух часов в сутки. Длительное отключение установки может привести к гибели уникальной микрофлоры, обитающей в ней. На восстановление «популяции» уйдет около месяца. Впрочем, эта проблема решаема. Нужно приобрести аварийный (резервный) электрогенератор. В случае необходимости он поддержит в рабочем состоянии не только компрессор, но и другие узлы в системах жизнеобеспечения вашего коттеджа. Можно приобрести мини-электростанцию. Это обеспечит Вам полную независимость от линий электропередач.

Не следует упускать из виду тот факт, что аэротенк требует от его владельца постоянного внимания и заботы. При должном уходе различные типы аэротеков прослужат Вам от15 до 60 лет.

Анаэробные очистные сооружения — наиболее эффективная система биологической очистки высококонцентрированных сточных вод и осадков. Они снижают уровень загрязнений стоков с получением биогаза. Полученный биогаз можно применять для генерации электрической и тепловой энергии, а образовавшийся осадок использовать в качестве удобрения.

Особенность технологии анаэробной очистки заключается в закислении и сбраживании органических углеродных соединений до образования конечных продуктов в виде метана и двуокиси углерода. Анаэробный метод не требует аэрации сточных вод кислородом, а количество образующегося избыточного ила невелико, процесс происходит в две стадии:

• кислое брожение — белки, жиры и углеводы разрушаются до ряда низших жирных кислот (уксусная, пропиновая, масляная), двуокиси углерода, аммония, сероводорода, спиртов и других соединений;
• метановое брожение — жирные кислоты, спирты и другие соединения, образовавшиеся на первой стадии, разлагаются до метана, двуокиси углерода, водорода;
• в ходе очистки в метантенке органические соединения, перешедшие в ходе анаэробных процессов из растворенного во взвешенное состояние, выпадают в осадок.

В системах очистки концентрированных биоразлагаемых стоков и переработки органических твердых, полужидких веществ и осадков в анаэробных условиях нет внешних акцепторов водорода. Цель анаэробного окисления — стабилизация органических соединений, содержащихся в необработанных отходах. Окисление происходит в процессах брожения и анаэробного дыхания.

Одно из основных преимуществ анаэробного сбраживания — минимальное образование биологически активных твердых веществ. Другие преимущества заключаются в возможности получения полезных конечных продуктов — горючего газа, который можно использовать для собственных нужд, и ила. Более высокую норму нагрузки также следует отнести к достоинствам анаэробных процессов.

Недостатки анаэробных систем — малая скорость роста микробов и очень высокая (по сравнению с системами аэробной обработки) минимально необходимая для стабильного воспроизводства клеток продолжительность пребывания биологически активных веществ в сооружениях (2–6 суток).

Наиболее эффективно применение комбинированных технологий. Это значительно снижает энергетические затраты на аэрацию, так как электроэнергия на аэробной стадии тратится только для перекачки сточных вод. Органические загрязнения сточных вод как минимум на 90% конвертируются в ценный энергоноситель — метан. Применительно к очистке концентрированных стоков анаэробные системы, как правило, значительно производительнее аэробных.

Анаэробные реакторы устойчивы к длительным перерывам в подаче сточной воды, что позволяет эффективно использовать их для очистки стоков сезонных производств. Применительно к сточным водам, не содержащим биогенные элементы, анаэробная очистка требует в 5–10 раз меньшей биогенной подпитки, чем аэробная.

Анаэробные реакторы полностью герметичны, что предотвращает распространение неприятных запахов вокруг очистных сооружений. Это значительно сокращает санитарно-защитную зону.
Минимальный объем данных реакторов не ограничен. В отличие от аэробной очистки, эксплуатация небольших установок (20–50 м³) не представляет трудностей,
Промежуточные и конечные продукты анаэробной очистки (летучих жирных кислот, объем и состав биогаза) легко поддаются количественному определению. Это облегчает применение автоматизированного контроля и управления.

Комбинированная технология может быть очень органично интегрирована в различные системы глубокой утилизации сточных вод и рекуперации загрязнений, включающие в себя:

• получение энергии, топлива, товарной углекислоты, биомассы (метанотрофных микроорганизмов) и других продуктов из биогаза;
• разведение, кормовую и энергетическую утилизацию высшей водной растительности в биопрудах доочистки;
• разведение в биопрудах рыбы;
• орошение и удобрение очищенными сточными водами;
• удобрение почв избыточным анаэробным илом;
• извлечение и рекуперация азота, фосфора и серы.

Наш краткий обзор различных канализационных систем и методов очистки отходов поможет Вам сделать вывод о том, какие из них наиболее эффективны и приемлемы для Вашего дома. Более подробную информацию Вы всегда можете получить, проконсультировавшись со специалистами.