Анаэробная очистка - септик

При благоприятных грунтовых условиях (пески, супеси, легкие суглинки) и низком уровне грунтовых вод, отсутствии или удаленности водоема — приемника сточных вод, обычно наиболее целесообразно использовать септики, вместе с сооружениями подземной фильтрации — фильтрующих колодцев, фильтрующих кассет, песчано-гравийных фильтров.

Септики — подземные отстойники, состоящие из 1 — 3 камер, служат для очистки небольших количеств бытовых сточных вод. Задача септика состоит в том, чтобы отделить жидкость с растворимыми частицами от нерастворимых фракций (механический отстой) и разложить органические загрязнения с помощью анаэробных бактерий, всегда присутствующих в нечистотах (биологический процесс). Сточные воды, попадая в септик, отстаиваются, а выпавший осадок за 6 — 12 месяцев перегнивает.

При прямолинейной прокладке канализационных труб диаметром не менее 110мм септик располагают на расстоянии до 20 м от дома и не ближе 30 м от питьевого колодца и таким образом, чтобы к нему могла беспрепятственно подъехать ассенизаторская машина. Объем септика зависит от суточного водопотребления и приблизительно равен трехкратному суточному притоку использованной жидкости. Из-за того, что сточные воды находятся в колодце от 2 до 3 суток, взвешенные частицы оседают на дно и происходит осветление сточных вод. Если исходить из того, что водопотребление в индивидуальном доме составляет 250 л/сут на человека, то для семьи из 4 человек необходим септик минимальным объемом в 3,0 м'. Увеличение количества камер и общего объема септика позволяет задерживать в нем воду вместо минимальных 2 — 3 суток до 10 суток, что благоприятно сказывается на предварительной очистке воды.

Однокамерный септик применяют при объеме сточной жидкости до 1 м'/сут, двухкамерный — до 5 — 8 м'/сут. Однокамерный септик чаще всего применяется при раздельной канализации. Проектируя его таким образом, что в септик поступает лишь серые стоки, а для фекальных отходов предусматривают отдельный сток в выгребную яму. На внутреннюю поверхность септика воздействует агрессивная среда, поэтому материал стенок и дна должен быть плотным, стойким, долговечным. Септики традиционно выполнялись из бутового камня, красного кирпича, собирались из готовых железобетонных колец или стальных емкостей. Сегодня необходимость самостоятельно изготавливать септики отпала, современный строительный рынок предлагает готовые колодцы из пластмассы, которые нужно только зарыть в грунт и ввести в них трубопроводы. Материал готовых колодцев-септиков не пропускает воду, не гниет и стоек к химически активным сточным водам. Так как гниение органических веществ в сточных водах эффективно идет в диапазоне температур от 30 до 60'С перекрытие колодца засыпают землей, соломой, листвой, дерном или другими утепляющими материалами слоем толщиной приблизительно 0,5 м.

При устройстве колодцев-септиков из железобетонных колец, кирпича или бутового камня внутреннюю поверхность бутовой и кирпичной кладки штукатурят цементным раствором (на 1 объемную часть цемента берут 1 часть песка), тщательно затирают кельмой, проводят железнение или обрабатывают жидким стеклом. Толщина каменных и кирпичных стен септика-колодца должна быть не менее 25 см, из монолитного бетона — не менее 20 см. Толщина перегородок внутри септика делается не менее 12 см, дно выполняют бетонным или железобетонным. Стенки септиков снаружи покрывают битумной грунтовкой или мастикой, на которую наклеивают рубероид и прижимают его кирпичной стенкой толщиной в полкирпича. Под дном и вокруг стенок колодца устраивают глиняный замок. Перекрытия септика оборудуют канализационным люком по сборным железобетонным плитам или делают из деревянных просмоленных щитов.

В двухкамерных септиках объем первой камеры должен составлять 3/4 общего объема септика, а в техкамерных половину. Отверстие для впуска жидкости располагают на 25 см выше расчетного уровня жидкости, чтобы при залповом сбросе жидкости, например, при опорожнении ванны, в трубе не образовался подпор. Трубы должны входить в септик через тройники-гидрозатворы. Нижний конец каждого тройника погружают в жидкость на 0,15 — 0,25 м (чтобы не было подсоса воздуха из канализационных труб), верхний — выступает из нее на 0,25 м. С их помощью в камере создается искусственный дефицит кислорода, так называемые анаэробные условия. Когда в септике в результате активности микроорганизмов — анаэробов создается избыточное давление метана, газ частично стравливается в атмосферу через верхний патрубок тройника и далее продвигается по канализационным трубам в вытяжную домовую трубу канализации. Конструкция тройника также устраняет попадание плавающих фекалий из септика в сток. Для перехода жидкости из 1-й во 2-ю камеру в разделяющей перегородке на высоте, равной половине расчетной высоты жидкости, в септике предусматривают отверстие диаметром 15 — 20 см. Если высота перегородки совпадает с высотой колодца, то на стыке перегородки и перекрытия устраивают несколько отверстий диаметром не менее 20 — 30 см для выравнивания метанового давления. Выпускная труба из септика прокладывается от поверхности земли обычно не ниже 1,2 м. При вероятности замерзания эту трубу утепляют.

Форма многокамерных септиков может быть самой различной. Она почти не влияет на их производительность, однако при том же самом объеме периметр стен круглого септика будет меньше, чем прямоугольного. Кроме этого, стены круглого септика лучше воспринимают давление грунта, которое возрастает с увеличением глубины заложения.

Септик опорожняют 2 раза в год. Для этого раскапывают слой утепления, открывают крышку и выкачивают ил, который вперемешку с торфом, листвой и т. п. укладывают в компостную кучу на 1 — 2 года. Компостную кучу нужно располагать на цементном или пленочном основании, что исключит попадание сточной жидкости в грунтовые воды. Часть ила (слой приблизительно 10 — 15 см) оставляют в септике, что обеспечит сточные воды достаточным количеством гнилостных бактерий для продолжения анаэробного разложения органических веществ. Сточные воды на выходе из септика оказываются очищенными примерно на 65 % и направляются на доочистку.

Существуют две стадии брожения сточной воды: кислое и щелочное. При первичном заполнении септика, когда отсутствует возможность заражения сточной воды илом, бродившим в течение длительного времени, происходит кислое брожение. При окислени стоков образуется много зловонных газов. Разложение органических загрязнений происходит очень медленно. Удаленный ил имеет желтовато-серый цвет и плохо сохнет на воздухе, испуская при этом резкий неприятный запах. При кислом брожении ил имеет тенденцию всплывать на поверхность вместе с пузырьками газа.

Но уже спустя некоторое время происходят изменения, о которых можно судить по неприятному запаху. Газы, выделяющиеся при кислом брожении сточных вод, заполняют септик и вытесняют кислород. В результате кислородного голодания в септике начинают быстро развиваться анаэробные бактерии, свидетельствуя о наступлении второй стадии распада сточных вод. Она называется щелочным или метановым брожением, поскольку большую часть образующихся газообразных продуктов распада составляет метан.

К преимуществам щелочного брожения, помимо отсутствия зловонных газов, следует отнести ускоренное протекание процесса брожения и уменьшение объема ила. Извлеченный из септика ил имеет темную окраску, быстро сохнет, не испускает неприятного запаха. Следовательно, кислое брожение является предварительной стадией метанового брожения. Именно по этой причине в первой камере многокамерного септика всегда оставляют какую-то часть ила, тогда содержимое септика не закисает.

Если для активизации разложения органики на начальном этапе очистки сточных вод применить специально выведенные в лабораториях штаммы анаэробных бактерий, то это позволит добиться практически полного распада органических загрязнений на газы, вещества, растворенные в воде, и нерастворимый осадок.

Доочистка, в отличие от первого анаэробного этапа, протекающего непременно в септике, может происходить в конструкциях разного типа. Но все они, так или иначе, служат одной цели — созданию оптимальных условий аэробным бактериям для окончательной очистки сточных вод, вытекающих из септика. Чем длительнее контакт стоков с кислородом, тем лучше происходит окисление и разложение органического и аммиачного азота на нитриты и нитраты.