Обзор станций очистки канализационных стоков для частного и загородного дома

Принципы биологического очищения

В станциях биологической очистки результатом деятельности бактерий является переработка стоков в метан, воду, углекислый газ и сероводород. Небольшая часть отходов представлена в виде осевшего ила.

Образовавшиеся газы отводятся в атмосферу, воду 95–98% очистки используют для полива растений, а осевший ил, перекачанный насосом в компостную яму, в течение 1–1,5 лет превращается в органическое удобрение.

В сложившейся практике станциями биологической очистки, чаще всего, называют устройства с принудительной подачей воздуха, переработку органики осуществляют аэробные бактерии. Анаэробные виды используют для разложения отходов в септиках. Станции глубокой биологической очистки могут использовать оба вида бактерий.

Производители, продавцы и монтажные организации могут использовать различные названия предлагаемого оборудования.

Устройство, как действует?

Станции биологической очистки, выпускаемые разными производителями, различаются конструкцией, но все они включают важные элементы:

1. Приёмную камеру с аэратором — камеру первичного отстоя. В некоторых моделях в этом отсеке монтируют фильтры для отделения нерастворимых предметов, волос, песка, бумаги и предметов личной гигиены.
2. Вторичную камеру — аэротанк с отделителем активного ила.
3. Выходной резервуар, служащий для окончательного осаждения и накапливания отмершего ила.

В состав вспомогательного оборудования входят:

1. Подводящие и отводящие трубы.
2. Аэраторы, подающие воздух, необходимый для циркуляции стоков и жизнедеятельности бактерий.
3. Эрлифты — трубы, по которым содержимое станции циркулирует между отсеками.
4. Насосы промывки и откачки.
5. Стабилизатор активного ила.

Этапы работы

Полноценная работа станции биологической очистки начинается только после наполнения сточной водой всех камер, после этого начинается ряд последовательных и повторяющихся этапов:

1. Стоки из канализации попадают в приёмную камеру, на входе которой установлен фильтр нерастворимого осадка.
2. В первом отсеке происходит смешивание стоков с активным илом из второй камеры и осветлённой водой из третьего сектора. Активному перемешиванию и распаду на мелкие фракции способствует поступление воздуха, нагнетаемого в аэратор компрессором.
3. По мере слива воды из дома первичная камера наполняется, и содержимое (стоки, активный ил, осветлённая вода) переливаются в камеру биологической очистки.
4. Во втором сегменте также происходит активное насыщение содержимого кислородом, что активизирует размножение бактерий и переработку ими органики.
5. Отмершие микроорганизмы выпадают в осадок, а активный ил возвращается в первичную камеру для дальнейшей «работы».
6. Окончательное осветление воды происходит в третьей камере — стабилизаторе ила.
7. Далее алгоритм повторяется.

Насыщение стоков кислородом помимо нагнетания воздуха компрессором может производиться путём распыления воды по поверхности или биозаселённой сетке в аэротенке или горловине. По мере накопления чистая вода отводится из станции, ил выкачивается фекальным насосом.

Преимущества и недостатки использования

По сравнению с выгребными ямами и анаэробными септиками аэробные конструкции обладают рядом преимуществ:

• высокое качество (до 98%) очистки, воду можно использовать для полива или отводить в сточные канавы;
• простота монтажа;
• не требуется монтаж полей фильтрации, что резко снижает первоначальные инвестиции;
• подавление неприятных запахов от стоков;
• независимость от погодных и климатических условий;
• долговечность основного узла, определяемая коррозийной стойкостью материала корпуса;
• простота в эксплуатации;
• широкий ассортимент оборудования с различными характеристиками;
• гарантия производителей редко бывает меньше, чем 3 года;
• использование очищенной воды и ила в уходе за зелёными насаждениями.

Особенности принципа работы и конструкции определяют недостатки оборудования:

• высокую цену;
• необходимость использовать для монтажа станции тяжёлую строительную технику;
• трудности с выбором места размещения очистного сооружения, соответствующим санитарным нормативам;
• энергозависимость, при отключении электричества станции работают в режиме септика и из-за небольших габаритов камер быстро переполняются, на это время исключают залповые сбросы;
• ограничения по содержимому стоков — бытовая химия может привести к частичной гибели бактерий или снижению их производительности.

При резервировании электропитания и выборе генераторов электричества желательно предусмотреть их мощность, достаточную для питания компрессора и насоса станции биологической очистки.

Виды

Оборудование для биологической очистки различается:

• способами аэрации — они бывают одно- и двухрежимными, компрессорными или распылительными;
• производительностью и степенью очистки стоков;
• конструкцией и габаритами:
• наличием дополнительных устройств контроля, регулировки работы и элементами сигнализации;
• технологией монтажа — наличием грунтозацепов, способу доставки стоков (самотёчным или принудительным);
• способами обслуживания — как происходит откачка, нужно ли заселять бактерии;
• типом размещения бактерий в установке — активная плёнка или сетчатые кассеты.

Одно- и двух режимные станции различаются способом аэрации:

1. В однорежимном варианте компрессор одновременно нагнетает воздух во все камеры станции, активная работа бактерий происходит постоянно.
2. В двухрежимных станциях используется один или два компрессора и воздух подаётся только в одну из камер. Этим достигается экономия энергоресурсов — для «продувки» одного отсека нужен менее мощный компрессор.

Распределение прокачки реализуют двумя способами:

1. Включается один из нагнетателей воздуха.
2. Переключается клапан, перераспределяющий поток.

Двухрежимные станции имеют недостатки, которые способны нивелировать сниженное энергопотребление:

• дополнительные клапаны или компрессоры снижают общую надёжность системы;
• работа датчиков может быть нарушена посторонними предметами, устройства заклинивает от намотавшихся ниток, волос, бумаги;
• в режиме сброса может произойти «тактование», компрессоры многократно включаются и выключаются при неправильной настройке управляющих элементов, что вредно для двигателей.

Как правильно выбрать?

Бесперебойная и безаварийная эксплуатация станций биологической очистки стоков напрямую зависит правильной оценки условий эксплуатации и выбора соответствующего оборудования.

Производительность выбирают, основываясь на количестве проживающих в доме. Принято считать (данные из санитарных норм), что один человек в сутки использует до 200 литров чистой воды, таким же будет количество стоков.

Залповым сбросом считают одномоментный сброс из нескольких источников. Параметр определяется внутренней вместимостью станции очистки.

Объёмы залпового сброса от различных санитарных приборов в литрах:

• унитаз, раковина в ванной — 10;
• биде — 5;
• стиральная или посудомоечная машина — от 20 до 50;
• кухонная мойка — 30;
• душевая кабина — 90;
• ванна — 200;
• джакузи разных видов — 400 – 450.

Минимальная производительность по залповому сбросу не может быть меньше, чем у самого водоёмкого прибора.

Материал корпуса влияет на долговечность биостанции:

1. Полиэтиленовые модели пригодны для песчаных, супесчаных почв с низким уровнем грунтовых вод. В тяжёлых грунтах возможна деформация корпуса от высокой массы грунта, в зимний период на корпус действует сила вспучивания земли.
2. Стеклопластиковые корпуса подвержены протечкам в местах стыков листов или горловины с корпусом.
3. Лучшими считаются корпуса из полипропилена, их можно устанавливать в любых грунтах.

Корпуса станций очистки, в основном, выпускают в форме цилиндра или параллелепипеда. Первый вариант проще в изготовлении, и дешевле. После формовки отсутствуют слабые места — швы.

Грунтозацепы — устройства закрепляемые в основании корпуса станции, они необходимы для предотвращения всплывания ёмкости при высоком уровне грунтовых вод или при продолжительных осадках.

Состав стоков подбирают таким образом, чтобы в них было как можно меньше химических веществ, способных вызвать гибель бактерий. Исключают слив кислот, щелочей, минимизируют количество агрессивных моющих средств.

Глубина промерзания грунта в местности влияет на уровень укладки трубопроводов, они не должны перемерзать, в зависимости от этого выбирают подходящую по конструкции биостанцию. При необходимости горловину и корпус дополнительно утепляют.

Степень очистки определяется тремя показателями:

• химическим потреблением кислорода (ХПК) с максимальным временем от начала очистки до анализа в течение 4 суток;
• биологическим потреблением кислорода в течение 5 суток (БПК 5);
• полным биологическим потреблением кислорода (БПК полное) в течение 20 суток.

Чем выше все перечисленные показатели, тем вода считается грязнее, так как в составе присутствует непереработанная органика.

При выборе станции биологической очистки для частного дома с постоянным проживанием или для загородной дачи, посещаемой нечасто, учитывают:

• стоимость станции и монтажа;
• производительность домашних систем выбирают больше, так как стоки происходят ежедневно, а времени на их переработку нужно больше;
• залповый сброс для дачи всегда меньше, так как в подобных сооружениях редко принимают ванну или устанавливают джакузи.

Потребляемую мощность станции учитывают при выборе источника резервного питания в резервное питание. Для дачи характеристика не так важна, ввиду того, что 1–2 дня можно обойтись уличным туалетом и наливным умывальником.

Популярные очистительные модели для канализации

Оборудование для очистки воды представлено на рынке зарубежными и отечественными компаниями. Каждый завод производит линейку продукции с разными характеристиками, в первую очередь по производительности и возможности переработки залпового сброса.

Гринлос

ООО «Инновационное экологическое оборудование» начало производство и поставку очистных систем в 2008 году, в ассортименте продукция для частных домов, небольших производств, в том числе дренажные станции.

Для частных домов и дач предлагается продукция серий:

• Гринлос Аква,
• Гринлос Аэро,
• Гринлос Аэро Лайт.

Серия Гринлос Аэро Лайт предназначена в первую очередь для дачных участков производительность моделей от 0,4 до 1,2 м3/сут. при залповом сбросе от 120 до 300 литров. Цена составляет от 95 до 120 тысячи рублей.

Аппаратура построена по классической трёхкамерной схеме с использованием аэробных бактерий — воздух для бактерий подаётся компрессором. Отвод осветлённой воды осуществляется насосом или самотёком.

Линейка Гринлос Аэро — очистные станции, рассчитанные на обслуживание от 3 до 25 человек. Производительность — 0,6–4 м3/сут., при залповом сбросе от 180 до 1200 литров.

Конструкция серии Аэро аналогична моделям Аэро Лайт, но отличается размерами и потребляемой мощностью. Цена небольшого септика на 3-х человек — 127 тыс. руб. Оборудование для группы коттеджей с числом проживающих 25 составит около полумиллиона рублей.

Модели Гринлос Аква относятся к бескомпрессорным станциям очистки и рассчитаны на 3 – 12 человек (0,6 – 2 м3/сут. залп 150–700 литров). В верхней части корпуса установлен ворсистый биофильтр, заселённый бактериями. Грязная вода из нижней части танка насосом подаётся на сетку, смывая отжившие бактерии и питая вновь появившееся.

Время работы насоса около 15 мин/час, что снижает расходы электроэнергии. Стоимость оборудования от 114 тыс. руб. за станцию на семью из 3 человек и 250 тыс. руб. на 12 проживающих.

Для каждой из линеек станций Гринлос выпускает различные корпуса (высокие, низкие, с низкой горловиной) для монтажа в разных климатических зонах и разнообразных грунтов.

Евролос

Евролос отечественная компания, основанная в 2014 году, выпускает три линейки станций биологической очистки для дачных домов и дач.

Евролос Эко — энергонезависимые устройства с производительностью от 0,6 до 3 м3/сут., при залповом сбросе от 150 до 300 литров, способные обслуживать от 3 до 15 проживающих. Изделия относятся к классу септиков и состоят из трёх секций, в средней из которых находится биологическая загрузка с анаэробными бактериями.

В этом отличие от «настоящих» септиков, где внесение дополнительных микроорганизмов не производят. Вода поступает самотёком, проходит через 3 отсека, постепенно отстаиваясь. Цена — от 82 до 180 тысяч рублей.

Евролос Био использует принцип орошения биозаселённого фильтра, который орошается насосом. В качестве опции поставляется встроенный откачивающий ил дренажный насос. Станции обслуживают от 3 до 20 проживающих (0,6 – 4м3/сут. и залпе 240–1300 л/час). Цены зависят от производительности и составляют от 107 до 295 тыс. руб.

Евролос Про комбинированная станция очистки с 2 анаэробными ступенями и 1 аэробной камерой, 4 и 5 камера служат для доочистки стоков. Самая небольшая модель на 2 пользователей (0,6 м3/сут, 240 л залповый сброс) стоит 113 тысяч рублей. Самая мощная станция серии на 30 человек (6м3/сут, 1700 л. сброс) обойдётся в 390 тысяч рублей.

Модели Евролос Грунт предназначены для регионов с высоким уровнем подземных вод и использует для очистки стоков анаэробные и аэробные бактерии. Станция на 3–4 человека (0,6 м3/сут, 240 литров сброс) стоит 157 тыс. руб, модели на 25 человек (5м3/сут, 1500 литров залп) производитель оценивает в 510 тыс. руб.

Топас

Топол Эко — российская фирма с широким ассортиментом продукции в сфере очистки стоков. Для частных домов компания рекомендует линейки Топас, Топас-С и Топас Аэро для придорожной инфраструктуры или отдельной группы коттеджей.

Топас: оборудование рассчитано на семьи из 4–5 человек. В аппаратуре реализован принцип очищения бактериями двухрежимного типа. В составе станции используется два компрессора для разных камер, включающихся на 15 минут в час. В фазе выключения происходит отстой ила и дополнительная работа анаэробных бактерий.

Топас 4 (0,8 м3/сут, 175 л в залпе) производитель рекомендует реализовывать за 112 тысяч рублей, производительную модель Топас 5 (1м3/сут, 220 л.) за 154 тысячи рублей.

Топас-С оборудованы 1 компрессором, который управляется поплавковым выключателем, а потоки воздуха направляет распределительный клапан. Аппаратура относится к двухрежимному типу. Стоимость станции для семей из 4–5 человек от 105 тыс. руб. (0,8 м3/сут, 175 л) до 145 тысяч рублей (1м3/сут, 220 л).

Биокси

Септики под маркой Биокси выпускает ООО «Мособлсток». Вне зависимости от производительности все модели работают по схеме однорежимной очистки.

Модель Биокси-1 достаточна для семьи из 5 человек (1 м3/сут) стоит 91 000 рублей.

Самая мощная станция для частных домов Биокси 1,6 — 8 человек (1,6 м3/сут.) — 120 000 рублей.

По названию модели можно легко определить производительность, она указана цифрами.

Монтаж

Главной трудностью при самостоятельном монтаже систем очистки являются земляные работы, когда грунт необходимо выработать и утилизировать с участка.

Этапы работы:

1. Выбор места на участке — необходимо соблюсти минимальные расстояния до дорог, заборов, деревьев, построек на соседнем участке.
2. Рытьё котлована по размерам на 20–30 см шире и длиннее резервуара, при выборе глубины учитывают создание песчаной подушки или бетонной плиты, а также высоту грунтозацепов.
3. Прокладка подводящего и отводящего трубопроводов, кабелей электропитания.
4. Объединение вводов канализации в один, если выпуски приходят от нескольких объектов, например, от дома и отдельно стоящей бани.
5. Трамбовка песчаной подушки или заливка бетонной плиты основания.
6. Монтаж грунтозацепов.
7. Крепление станции к основанию или грунтозацепам.
8. Параллельная засыпка котлована песком и наполнение ёмкости чистой водой это не даст стенкам разрушиться и своевременно покажет возможные протечки.

Техническое обслуживание очистного оборудования

Каждый производитель самостоятельно устанавливает периодичность и список работ по техническому обслуживанию и замене расходных материалов.

Для большинства станций очистки раз в полгода потребуется:

• чистка сетчатого фильтра от нерастворимых отходов;
• удаление плавающего мусора из всех отсеков;
• промывка эрлифтов;
• удаление ила из камеры стабилизатора;
• прочистку фильтров или сеток с биологической бактериальной загрузкой.

По необходимости производят:

• замену фильтра (мембраны) биозагрузки;
• очистку всех резервуаров от минерализовавшегося ила.

При заметных сбоях в работе проводят диагностирование:

• электрических цепей,
• компрессоров,
• аппаратуры управления.

Заключение

Станции биологической очистки канализационных стоков — дорогостоящее оборудование, однако, при правильном выборе и своевременном обслуживании, сбои и неисправности при эксплуатации встречаются редко, а значит, комфорт в доме может быть обеспечен на долгие годы.