Решение проблемы сложного рельефа: напорная канализация

Что это такое?

Напорная канализация – это система принудительного, механического перенаправления ЖБО отходов из внутренней системы канализации к точке сбора. В качестве точки сбора может использоваться приемный колодец или система центральной канализации.

Плюсы и минусы системы

Среди основных плюсов можно выделить:

• возможность монтажа наружной канализации без учета наклона труб в сложных рельефных перепадах;
• быстрое отведение стоков с минимизацией возможного засора;
• высокий напор в системе, который автоматически очищает магистраль от ила, мусора и жира;
• возможность использования труб меньшего диаметра;
• возможность монтажа системы наружной канализации на поверхности, без заглубления в сложный, жесткий и неустойчивый грунт.

Основные минусы:

• необходимость обустройства на территории приемного колодца;
• подвод электрического тока;
• более высокие затраты по сравнению с обычной, самотечной системой.

В каких случаях необходима?

Напорная канализационная система встречается достаточно редко. Она используется в следующих случаях:

1. Когда жилой дом находится ниже расположенного приемного колодца или трубы центральной канализации.
2. Если на местности, между домом и колодцем, есть естественные преграды в виде сложного рельефа.
3. Когда грунт не позволяет смонтировать скрытую систему наружного отвода. Грунт может быть скальным, нестабильным.
4. В случаях, когда трубопровод проходит над дорогами, иными трубопроводами.
5. Если имеющаяся система не справляется с перенаправлением самотеком. Причиной может стать большой объем или низкий диаметр трубопроводов.

В основном, использование системы напорной канализации требуется на участках с перепадами по высоте, когда нет возможности создать достаточный уклон труб или имеются сложные повороты для самотечного отвода ЖБО.

Отличия от самотечной

Самотечная система канализации является простой и предусматривает прямое перенаправление отходов по трубам, расположенным под уклоном.

Среди основных отличительных особенностей напорной и самотечной систем можно выделить:

1. Трубопровод самотечной системы монтируется с уклоном от 2 мм до 2 см на каждый метр длины.
2. В системе используются трубы диаметром от 110 до 350 мм, в центральной канализации до 800 мм и выше. В напорной канализации возможно снижение диаметра.
3. Напорная система оснащается насосным оборудованием, что требует обеспечения электрическим током.
4. Эксплуатационный период напорной канализации на 10-20 лет и выше, так как движение воды под напором способствует очищению внутренних полостей труб.
5. Напорная система более сложна, так как оснащается насосом, фильтрами, оборудованием контроля производительности.
6. Напорная канализация может включать сложные повороты и соединения на некоторых участках линии.

Также не стоит забывать об обслуживании. В безнапорной системе нет сложного оборудования, но стоит учитывать ее зависимость от объема, характера стоков, возможного засорения крупными предметами и заиливания.

Нормы проектирования

Проектирование и последующий монтаж системы напорной канализации должны выполняться с учетом государственных стандартов и регламентов. Основные из них следующие:

1. ГОСТ Р 8.674-2009 – регламентирует размерные соответствия техническим условиям. Так согласно требованиям, напорная канализация монтируется при условии отсутствия должного наклона трубопроводов, в случаях превышения допустимых норм стоков (по числу жителей), при условии включения в систему ливневой канализации.
2. ГОСТ Р 51613-2000 – требования для НПВХ труб. Трубы должны быть устойчивы к температурам от 0 до + 45 градусов, кратковременно до + 65 градусов, иметь стойкость к давлению от 1.6 Па и выше. В напорных канализациях используются только бесшовные трубы и соединительные элементы к ним.
3. СНиП 02.04.02-84 – регламент соответствия наличия охранной зоны в близи жилых построек, естественных источников воды, общественных мест. Регламентируется требование по обеспечению безопасной эксплуатации, периодичность (6 месяцев) очистки и дезинфекции системы, обеспечения своевременного устранения подтоплений.
4. ГОСТ ISO 2531-2012 – регламентируются требования к трубам из чугуна для систем наружной канализации. Трубы должны иметь диаметр от 110 мм, обработанные битумом внутренние стенки, толщину стенок в пределах 4.7 мм.

Охранная зона

Охранной зоной для приемного устройства напорной канализации является место, удаленное от жилых построек и естественных источников воды.

Так, согласно СНиП 02.04.02-84, учитываются следующие требования:

• от жилых зданий и сооружений не менее 5 м;
• от дорог и тротуаров общего пользования 10-25 м;
• от естественных источников воды 100-250 м;
• от забора соседнего участка 25 м;
• от огородов, садов и иных посадок не менее 50 м.

Также важно учесть наличие подземных вод. Минимальное расстояние от источника подземной воды составляет 50 м.

Устройство и принцип работы

Напорная канализация представляет собой систему отвода ЖБО отходов путем перенаправления потока с помощью насоса. Простая напорная система состоит из следующих элементов:

1. Канализационные трубы. По ним производится отвод стока из здания и от накопительного устройства. В схеме используются металлические, пластиковые или чугунные трубы диаметром от 110 мм, с толщиной стенки от 3 до 7 мм.
2. По трубе от здания стоки попадают в приемное устройство (емкость). Это может быть колодец из бетонных колец, септик или более сложная система локальной очистки (ЛОС), с фильтрами, отстойниками, автоматической системой контроля заполнения, производительности и нагрузки.
3. Из емкости отходы перекачиваются в отводную трубу с помощью фекального насоса. Запуск насоса производится по мере заполнения приемного устройства. За контроль уровня заполнения может отвечать поплавковый или стержневой датчик. Насосная станция не только перекачивает жидкость, но и параллельно измельчает крупные частицы мусора и фекалий, что значительно снижает нагрузку для всей системы в целом.
4. Насос перенаправляет ЖБО в центральную канализационную систему. На этом участке может использоваться обратный клапан для предотвращения обратного стока и нагрузки на насос.

Сололифт также является напорной канализацией, только меньших габаритов и емкости, монтируется непосредственно в туалете или в подвале здания. Используется спаренная система перекачки отходов в случае, если нет возможности самотеком перенаправлять ЖБО от туалета к внешнему накопительному колодцу.

Ливневая

Система отвода ливневого стока также может быть напорной, по причине сложности рельефа или большого объема воды во время ливней или таяния снега. Ливневая напорная канализация состоит из следующих элементов:

1. Сборники талой воды. Представляют собой лотки, установленные в самых «загруженных» участках, под трубами слива с крыш, вдоль дорожек, в низменностях. Водосборники оснащаются сетчатыми крышками, уловителями камней и листьев.
2. Трубы. В системе могут использоваться магистрали от 75 до 160 мм, из пластика и чугуна. Трубы монтируются на участках сбора до приемной емкости и после нее. Отвод стока может производится с подключением в систему центральной канализации.
3. Приемная емкость. Может монтироваться из бетонных колец, пластиковых и металлических септиков, систем локальной очистки. Емкость дополнительно оснащается фильтрами, уловителями крупных частиц, отстойниками.
4. Насос. В системах ливневой канализации используются насосы с мощными измельчителями, которые справляются с крупными ветками, листьями и иным мусором.

Напорная ливневая канализация также функционирует по мере заполнения. Насосная станция или сама приемная емкость оснащаются поплавковым датчиком уровня, который срабатывает при достижении определенной точки заполнения.

Пошаговая инструкция по созданию

Ниже представлен подробный алгоритм действий при самостоятельном монтаже напорной канализации, с расчетами характеристик ее отдельных элементов.

Схема

Перед монтажом напорной канализации важно составить подробный план ее дальнейшего обустройства. Схема будущей системы должна включать:

1. Определение места расположения приемного колодца или емкости.
2. От выпуска канализации до колодца наносится расположение сливной трубы. Необходимо отметить на схеме ее протяженность.
3. От приемного колодца до места врезки или утилизации стоков также должен пролегать трубопровод. Стоит нанести на план его расположение и протяженность.
4. Отдельно на план наносится схема прокладки электрического кабеля для питания насоса.

Если врезка проводится в центральную канализационную систему, на схеме должна быть указана точка соединения, места залегания иных коммуникаций (водопроводные, газовые трубы и кабели) с указанием расстояния до них по всей протяженности. Дополнительно, планирование должно включать получение разрешения на врезку от Водоканала.

Выбор фекального насоса

Фекальный насос является основным элементом напорной системы, поэтому требования к подобному оборудованию должны быть самыми серьезными.

При выборе учитывается:

• минимальная производительность 2-5 л/с;
• минимальное расстояние перекачиваемой среды по горизонтали 10 м;
• степень плотности перенаправляемой среды от 1100 кг/м3;
• размер перенаправляемых частиц от 35 мм и выше;
• температура среды не менее + 60 градусов;
• наличие измельчителя со съемной сеткой;
• оснащение защитным предохранителем (встроенным);
• пластиковый или нержавеющий корпус;
• диаметр подключения от 50 мм и выше.

Объем резервуара

Расчет емкости резервуара для приема сточных вод делается на основе суточной нормы для одного человека. Норма составляет 200 литров. Это значение умножается на количество проживающих, например, 4 человека: 200*4= 800 литров. С учетом возможного увеличения проживающих, конечный результат увеличивается в 3 раза: 800*3=2400 или 2.4 м3 минимальный объем приемного устройства.

Если канализационная система совмещается с ливневой, то объем емкости должен быть не менее 5-10 м3. Учитывается интенсивность осадков в осенний и зимний периоды, для конкретно взятого региона, возможность затопления талыми водами, выход из берегов ближайших естественных источников, подъем подземных вод.

Место

Выбор места расположения приемного устройства и всей системы в целом, делается с учетом охранной зоны (описана выше), но также с возможностью сократить использование насосного оборудования.

Выбор места делается на основе следующих критериев:

1. Приемное устройство должно располагаться строго по горизонтальной прямой, относительно канализационного выпуска из дома. Сложные повороты под острыми углами не допускаются.

2. Резервуар монтируется на максимально возможном удалении от дома, при котором возможно создать самотечный слив.

   При этом, емкость не должна монтироваться перед крутым уклоном или должна оснащаться отсыпкой, во избежание затопления при стоке талых вод с уклона.

3. Отводная труба от колодца до места врезки или утилизации должна пролегать по прямой линии, без поворотов. Допускается монтаж трубы с поворотами, но это требует дополнительной мощности насоса.

Также важно учесть ближайшее расположение различных коммуникаций, пролегающих через участок. Запрещается монтаж емкости и труб поверх кабелей, труб, колодцев. Емкость должна находится в месте, с удобным подъездом для габаритной техники. Это может потребоваться на этапе монтажа и последующего обслуживания.

Какие нужны трубы?

В напорных системах канализации могут использоваться чугунные, стальные и пластиковые трубы. При выборе стоит учесть некоторые разновидности магистралей:

1. Полимерные трубы. Применяются в основном модели из пластифицированного и не пластифицированного ПВХ. Такие трубы фиксируются методом спайки или с использованием фланцевых соединений. Толщина стенок сортамента от 3 мм и выше, в зависимости от мощности насоса. Длина магистралей должна быть не менее 6 метров.
2. Полиэтиленовые модели. Обладают средней гибкостью, производятся в черном и сером цвете. Имеют толщину стенки от 3 до 7 мм. Стыкуются пайкой, фланцем или нагревательной муфтой.
3. Возможно использование чугунных труб, но делается это крайне резко. Причина кроется в большом весе, малой длине одной трубы, сложности соединения.

Несмотря на то, из какого материала монтируется магистраль, она должна иметь следующие параметры:

• минимальная толщина стенки 3 мм;
• стойкость к давлению от 1.6 Па и выше;
• длина от 6 м;
• стойкость к температурам + 60 градусов постоянно и + 90 кратковременно;
• стойкость к низким температурам от -15 градусов и ниже;
• кольцевая жесткость категории SN 4-SN 8 и выше;
• отсутствие шероховатости стенок;
• диаметр от 75-110 мм.

Трубы для напорных систем канализации запрещается монтировать вставкой. Соединение может потерять герметичность во время скачкообразного изменения давления, при перегоне густой среды.

Этапы монтажа

Алгоритм действий при врезке в центральную канализацию, следующий:

1. На выбранном месте раскопать яму под установку емкости. Глубина ямы должна превышать высоту резервуара на 30-50 см.
2. На дно ямы залить бетонную армированную стяжку высотой 20 см или уложить бетонную плиту. Плита будет выступать основанием для бетонных колец или в качестве якоря для пластиковой емкости.
3. Емкость устанавливается в подготовленную яму и фиксируется к якорю. В случае с бетонными кольцами, они опускаются одно на другое, с последующей герметизацией всех швов бетонным раствором. При использовании готового резервуара (септика, ЛОС) важно установить устройство так, чтобы приемное отверстие для трубы было направлено в сторону выпуска из дома, а выходное в сторону соединения с центральной канализацией или места отвода ЖБО.
4. В сторону емкости и до точки соединения с центральной канализацией раскопать траншеи под укладку труб. Глубина траншей, если это позволяет местность и грунт, должна быть ниже уровня промерзания почвы на 50-100 см. Траншея от дома до емкости (также по возможности) должна иметь уклон в 2 см на 1 метр протяженности.
5. На дно траншей насыпать чистый песок, высота слоя не менее 10 см.
6. К выпуску канализационной трубы присоединить ревизионный фитинг и от него начинать укладку трубы с последующей стыковкой. Трубу подвести к емкости.
7. Трубу соединить с емкостью. В «заводском» септике для этого есть технологические отверстия, которые позволяют осуществить вставку с герметизацией прижимным фланцем. В случае с бетонными кольцами проход осуществляется через стену, с последующей заделкой отверстия цементным раствором.
8. По тому же принципу отвести и уложить трубу от емкости к точке соединения с центральной канализацией.
9. Осуществить врезку в трубу или колодец центральной канализации.
10. В траншею от дома до колодца уложить трубу диаметром 20-50 мм, с протянутым внутри электрическим кабелем.
11. Засыпать канализационную трубу 20 см слоем чистого песка, уложить сверху трубу с кабелем.
12. Трубу или сам кабель завести в емкость через специально подготовленное или имеющиеся отверстие.
13. Подготовить конец выходной трубы для подключения к насосу. В зависимости от модели помпы, может потребоваться установка соединительного переходника, фланца, резьбовой муфты.
14. Установить насос в емкость. В септиках для этого предусмотрена отдельная площадка. В самодельных колодцах необходимо залить бетоном небольшой выступ. Также, насос можно подвесить на металлическом тросе, точно выставив высоту погружения.
15. Насос подключить к отводной трубе канализации и к электрическому кабелю.
16. На последнем этапе требуется выполнить засыпку наружных коммуникаций чистым песком или проведение работ по теплоизоляции труб.

Правила грамотной эксплуатации

После полного ввода в эксплуатацию систему напорной канализации, требуется периодический контроль ее работоспособности и обслуживание.

Владельцу необходимо:

1. Не допускать сброса в систему крупных, жестких предметов, которые не растворяются в воде.
2. Не допускать слив воды температурой выше + 60 градусов, вредной химии и горюче-смазочных материалов.
3. Периодически проверять степень заиливания емкости и очищать ее.
4. Следить за работой насоса, особенно на момент срабатывания по уровню заполнения.
5. 1 раз в полгода проводить демонтаж и чистку насоса.

Также, требуется следить за пропускной способностью труб, периодически проводить очистку их внутренней полости. В зимнее время, трубы проверяются на наличие ледяных пробок.

Заключение

Система напорной канализации в сложных рельефных условиях является единственным эффективным способом отвода ЖБО. Владельцу участка главное правильно выбрать составные элементы системы и смонтировать их с учетом расположения дома относительно точки сброса.

Для многоэтажных домов система напорной канализации не входит в ведение жильцов и проектируется на этапах строительства дома.