Утилизация очищенной воды — Строй Актив https://stroyactive.com/category/stati/utilizacziya-ochishhennoj-vody/ Очистные сооружения - Правильная бытовая канализация в СПБ (Traidenis) Fri, 17 Jul 2026 14:31:20 +0000 ru-RU hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.9.6 https://stroyactive.com/wp-content/uploads/2024/02/cropped-favicon-32x32.png Утилизация очищенной воды — Строй Актив https://stroyactive.com/category/stati/utilizacziya-ochishhennoj-vody/ 32 32 Как самостоятельно рассчитать гидравлическую нагрузку и коэффициент фильтрации грунта для выбора фильтрующего устройства: Полное руководство https://stroyactive.com/kak-samostoyatelno-rasschitat-gidravlicheskuyu-nagruzku-i-koefficzient-filtraczii-grunta-dlya-vybora-filtruyushhego-ustrojstva-polnoe-rukovodstvo/ Tue, 24 Feb 2026 14:46:51 +0000 https://stroyactive.com/?p=7104

"Как самостоятельно рассчитать гидравлическую нагрузку и коэффициент фильтрации грунта для выбора фильтрующего устройства: Полное руководство"

Здравствуйте, уважаемые дачники, владельцы частных домов и те, кто только планирует переехать за город! Как и обещали в предыдущей статье «Что же выбрать: септик или биостанцию», в этой мы расскажем, как рассчитать фильтрационные свойства грунта. Если вы сами строили дом и заказывали изыскания, то отлично, а если нет? Вопрос проектирования автономной системы канализации становится все более актуальным, особенно для дачных участков и загородных домов. Важным этапом в этом процессе является определение гидравлической нагрузки на фильтрующие сооружения, что должно соответствовать нормативным требованиям и учитывающим особенности конкретного грунта.

Способы получения данных.

Существует несколько способов получить необходимые данные:

  • Заказать гидрогеологические изыскания, на сегодняшний день стоит это совсем не дёшево.
  • По ГОСТ 23278-78 «Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости», он дает более сложный алгоритм, где требуется шурф больших размеров и использования специального устройства — инфильтрометра, обеспечение постоянного уровня воды (допустимые колебания 2-10мм).
  • Можно использовать Метод А.К. Болдырева, он даёт преувеличенное значение коэффициента фильтрации, так как в нём не учитывается зона бокового растекания из шурфа.

Мы же рассмотрим наиболее простой вариант по ГОСТ немного его упростив, но не менее эффективный: метод налива воды в шурф.

Гидравлическая нагрузка и её определение.

Расчетную нагрузку можно определить на основе коэффициента фильтрации грунтов. Этот коэффициент определяется при помощи полевых испытаний, таких как метод налива воды в шурфы, описанный в ГОСТ 23278 «Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости».

Процесс испытаний.

Наглядный пример шурфа для расчёта коэффициента фильтрации грунта.Испытания проводятся с целью определить, насколько эффективно грунт впитывает сточные воды. Процесс испытания включает в себя следующие шаги:

1. Выкапываем приямок(шурф), примерно такой как на изображён картинке . На дне делаем контрольный приямок, желательно квадратной или прямоугольной формы (так удобнее считать).

2. Заполнение пробного шурфа водой: Шурф заполняется водой, и фиксируется начало испытания. После начала заполнения следует ждать, пока первая порция воды не впитается в грунт полностью – условно назовём это, как смочили шурф.

3.Измерение потерь воды. Возьмём контрольную отметку в 20 см от дна шурфа.  Для этого можно применить любую палку, что есть под рукой. При помощи линейки перенести наши 20 см на палку и воткнуть в центр шурфа (не забудьте взять ещё 5 см. от края палки для заглубления в грунт). В течение испытания необходимо постоянно наполнять шурф водой для поддержания уровня водного столба на нашей отметке и фиксировать, сколько литров необходимо добавить в течении часа.

В результате замеров должны получится следующие вводные:
— первый час измерений = подлито Х л. воды;
— второй час измерений = подлито Х л. воды.

И так делаем до тех пор, пока не будет получаться примерно одинаковое количество подлитой воды за последние 2-4 часа. Подливаем воду регулярно, каждые 10-15 минут стараясь поддерживать уровень.
На этом этапе заканчиваем наш замер и переходим к следующему этапу – расчёту.

Расчёт коэффициента фильтрации.

И так, зная размеры шурфа высчитываем площадь стенок по формуле S = h(высота)*l(длина)
Допустим контрольный шурф у нас 30х30х20 (переводим в метры);
0,3*0,3 = 0,09 м2 (дно шурфа)
(0,3*0,2)*4 = 0,24 м2(стенки шурфа)
Sобщ. = 0,33 м2

Отталкиваясь от наших записей замера мы выяснили, что в час у нас уходит 4 литра воды, получается такая пропорция:
через площадь 0,33 м2 – впитывается 4л/час (в сутки – 4*24/1000 = 0,096 м3)
через 1 м2 впитывается за сутки 1*4/0,33*24 = 290,9 л.- 0,291м3 — коэффициент фильтрации.

Подбор фильтрующего устройства на основе коэффициента фильтрации.

Теперь открываем  СТО НОСТРОЙ 2.17.176-2015, который официально опубликован на сайте: «Национального Объединения Строителей» и в таблице 1 смотрим к чему подходит коэффициент. В нашем примере получился «Суглинок легкий и средний» с допустимой расчётной нагрузкой на 1 м2 фильтрующей поверхности 30-40 л/сутки.
Полученный показатель нужно подставить к различным коэффициентам, такими как климатические условия, концентрация взвешенных веществ в стоке после биостанции (септика), уровня грунтовых вод и типа фильтрующего сооружения.

Использование поправочных коэффициентов.

Для Ленинградской области (среднегодовое количество атмосферных осадков более 500 миллиметров-Википедия ) в соответствии с примечанием 2 принимаем поправочный коэффициент -15% (уменьшаем расчетную нагрузку на 1 квадратный метр фильтрующей поверхности сооружения на 0,85%).
Среднегодовая температура 6,3 гр. даёт нам ещё -5% (поправочный коэффициент 0,95).
Так как после биостанции Аква Рес NV концентрация взвешенных частиц незначительная – всего 5–10% (по сравнению с септиками, где 30–50%), добавлять ничего не будем.
Так же мы знаем, что уровень грунтовых вод у нас 4 метра ниже уровня земли, то увеличиваем на 20% — поправочный коэффициент 1,2  (приложение 3: при расстоянии между наивысшим расчетным уровнем грунтовых вод и низом гравийно-щебеночного основания фильтрующего сооружения свыше 3 м).

В зависимости от типа фильтрующего сооружения к величинам допустимой расчетной нагрузки следует принимать поправочные коэффициент:
— для фильтрующих колодцев – 1,0 − 1,2 (приложение 5)
— полей подземной фильтрации и отдельных трубчатых оросителей – 0,4 − 0,6;
— фильтрующих кассет − 1,2 − 1,4;
— фильтрующих туннелей и блоков – 1,4 − 1,6.

В итоге всех манипуляций мы получаем комбинацию:
40*0,85*0,95*1,2*1,2 = 46,5 литра в сутки допустимая нагрузка на 1м2 фильтрующего сооружения.

Пример расчётов.

Допустим будут проживать 3 человека +(2 гостя-для них возьмём средний показатель). 3 человека по 200 литров + средний на гостей ещё 200 литров = 800 литров/сутки расход воды.

Из норматива мы видим, что устройство фильтрационного колодца допускается при песчаных и супесчаных грунтах при количестве сточных вод не более 1 м3/сут. При этом нагрузка на 1 квадратный метр фильтрующей поверхности должна приниматься 100 л/сут в песчаных грунтах и 50 л/сут в супесчаных.

Вывод: по всем данным можно обустраивать фильтрационный колодец.

Если по каким то из вводных мы не можем сделать фильтрационный колодец, ну допусти уровень грунтовых вод 1,3 метра, то делаем фильтрующие кассеты. Коэффициент с колодцем у них одинаковый, а вот коэффициент по УГВ убираем:

40*0,85*0,95*1,2 = 38,76 л/сутки на 1м2 фильтрующего сооружения.
800 (расход в сутки)/38,76=20,6 – столько квадратных метров нам понадобится под щебёночное основание фильтрующих кассет.

Рекомендации по увеличению площади фильтрационного устройства и надёжности работы.

Схема фильтрационного колодца с дополнительными трубчатыми радиальными оросителями для увеличения поля фильтрации.Для увеличения производительности фильтрующих колодцев допускается увеличивать высоту щебеночного основания, ширину щебеночной обсыпки, а также устраивать дополнительные трубчатые радиальные оросители, присоединенные к колодцу на 200–300 мм ниже подводящего сточные воды трубопровода. В этом случае верх донного фильтра должен быть на 100 мм ниже лотка трубчатых оросителей.

Для увеличения надежности работы фильтрующих сооружений, а также продления срока их службы рекомендуется послойная укладка гравийно-щебеночного основания с убыванием фракции по направлению движения сточных вод. Таким образом у вас должен получится пирог, верхний слой фракция 20-40мм, следующий слой 5-20мм и самый нижний 3-10мм.

Для устройства основания фильтрационного устройства рекомендуется использовать гранитный щебень, гравий или керамзит.

В глинистых грунтах в качестве дополнительного нижнего слоя гравийно-щебеночного основания следует применять крупнозернистый песок слоем 100 − 200 мм. Высоту гравийно-щебеночного основания принимают в диапазоне от 0,2 до 0,5 м и выше, в зависимости от степени водопроницаемости грунтов. Наибольшую высоту следует принимать для грунтов с наименьшей проницаемостью.

Примечание: Для быстрого выхода фильтрующего сооружения на проектный режим очистки на дно котлована, образованного минеральными грунтами, рекомендуется укладывать слой гумусовой почвы, органического грунта или зрелого компоста высотой 1‒2 см, поверх которого устраивается основание фильтрующего сооружения.

Возникает вопрос, а где делать шурф для замера? Какая у него должна быть глубина?

Шурф, конечно нужно делать в предполагаемом месте монтаж фильтрующего сооружения.
Глубина шурфа должна быть по низу основания предполагаемого фильтрующего устройства.
Но не стоит забывать, что от дна шурфа должен быть ещё 1 метр грунта  до грунтовых вод. Если это условие невозможно выполнить, то максимально приближаем к параметрам.

Конечно, не стоит делать сразу шурфы и перекапывать весь участок, первоначально нужно провести исследования при помощи обычного дачного бура. Делаем забуривания в предполагаемом месте устройства фильтрационного сооружения и смотрим, не наполняется ли яма водой. Если всё хорошо, выливаем туда пару вёдер воды и смотрим, если вода уходит быстро, приступаем к шурфу.

Чем более точно выполнены эти замеры, тем надежнее будет определен коэффициент фильтрации, который является основным параметром для выбора типа фильтрующего устройства и расчёта его размеров.

Заключение.

Проведение испытаний на фильтрацию и правильный расчет коэффициента фильтрации — важнейшие этапы при проектировании автономной системы бытовой канализации. Эти параметры определяют не только эффективность работы системы, но и ее долговечность, а также минимизируют риск загрязнения окружающей среды. С учетом всех норм и рекомендаций, можно обеспечить надежное функционирование системы, которая будет служить долго и эффективно.

Септик без откачки: правда или вымысел?

Септик без откачки: правда или вымысел? Почему это невозможно и как не попасться на красивый миф Наберите в поиске «септик без откачки» — увидите десятки предложений. Производители обещают: один раз...
Читать статью
Иллюстрация вопроса, где делать фильтрационное устройство

Как самостоятельно рассчитать гидравлическую нагрузку и коэффициент фильтрации грунта для выбора фильтрующего устройства: Полное руководство

"Как самостоятельно рассчитать гидравлическую нагрузку и коэффициент фильтрации грунта для выбора фильтрующего устройства: Полное руководство" Здравствуйте, уважаемые дачники, владельцы частных домов и те, кто только планирует переехать за город! Как...
Читать статью
автономная канализация

«Автономная канализация загородного дома: Принципы работы биостанции Aqua Res NV.

"Автономная канализация загородного дома: Принципы работы биостанции Aqua Res NV, технологии и методы очистки сточных вод." В основе принципа работы станции биологической очистки бытовых стоков Aqua Res NV лежит технология...
Читать статью
]]> Почвенная фильтрация как метод утилизации очищенной воды. https://stroyactive.com/pochvennaya_filtraciya/ Wed, 30 Mar 2022 01:06:07 +0000 http://stroyactive.com/?p=336

Почвенная фильтрация как метод утилизации очищенной воды.

Отведение очищенной воды после биореактора в грунт при помощи фильтрационных сооружений — самое экологичное, естественное, подсказанное природой и здравым смыслом решение по утилизации бытовых сточных вод. При благоприятных климатических и гидрогеологических условиях почвенная фильтрация должна быть приоритетным способом водоотведения, это отражено в большинстве зарубежных норм. Отечественные же обновлённые нормативы (санитарные правила вместо СНиПов 80-х годов) о способах утилизации очищенной воды стыдливо умалчивают.

Вообще словосочетание «очистка сточных вод» — исключительно человеческое изобретение. В природе нет такого понятия, но есть другие: трансформация, круговорот веществ, расщепление и синтез. Наша задача – вернуть позаимствованные вещества в биосферу, изъяв и переработав то, что может нанести ей вред. Именно для этого используются локальные очистные сооружения биологической очистки, служащие средством трансформации трудноразлагаемых веществ в биодоступные.

Пределы эффективности биологической очистки.

Необходимо знать, что биологическая очистка даже в самом совершенном сооружении (аэротенке) имеет свои пределы, хорошо известные специалистам. Никакие технологические навороты, кроме обратного осмоса или мембранных технологий, что для обычного частника космически дорого, не дадут на выходе из аэротенка родниковую воду. Большая часть загрязнений от обычного частного дома разлагается в автономных очистных до простейших составляющих. В очищенной воде почти не содержится органики, присутствуют небольшие концентрации взвешенных веществ, нитратов, нитритов, фосфатов, микроэлементов. Все остальное «оседает» вместе с отработавшей свое микробной массой (избыточным илом) в отстойнике. Азот и фосфор являются ценными биогенными элементами, задействованными в большом количестве естественных природных процессов. Лучше всего они усваиваются растениями и почвенными микроорганизмами.

Для того, чтобы все вещества, содержащиеся в очищенной воде, вернулись в природный цикл оптимальным образом, максимально задержавшись и используясь почвенной экосистемой, подбираются сооружения почвенной фильтрации. При этом необходимо правильно выбрать:

    • тип сооружения по преобладающему уровню грунтовых вод и составу грунтов,

    • величину гидравлической нагрузки на почву.

Фильтрующая способность почв.

На фильтрующую способность почвы влияет ее пористость, наличие трещин и каналов.

Высокая фильтрующая способность у песчаных, супесчаных, гравелистых почв. Вода проходит такие грунты, почти не задерживаясь, создавая опасность загрязнения грунтовых вод. Мелкопористые и тяжелые глинистые, суглинистые почвы  задерживают воду, при этом она почти не аэрируется, что замедляет процесс самоочищения. «Золотой серединой» признана пористость почвы в пределах 60-65%. Но это не значит, что песчаные или глинистые почвы непригодны для утилизации очищенной воды, нужно лишь учитывать эти факторы и использовать определенные приёмы и конструкции при обустройстве фильтрационных сооружений. Об этом можно будет прочитать в следующей статье.

Необходимо понимать, что основным «оборудованием» утилизации и доочистки сточных вод является не водоотводящая конструкция (фильтрационный колодец, кассета, насыпь, фильтрационное поле — сеть перфорированных труб и т.п.), а сама почва, на глубине от 1 до 4-6 м. Человеку необходимо соорудить лишь интерфейс для оптимального распределения воды в толще земли. Основной принцип доочистки и утилизации воды в почве все тот же, биологический.

Если суммировать поверхность всех частиц, содержащихся в 1 кубометре природной почвы, то получится площадь более 10 Га. При благоприятных условиях вся эта площадь заселяется микроорганизмами, образующими биоплёнку.

Как происходит доочистка в почве.

Процесс биологической доочистки сточных вод в грунте делится на два периода: созревание фильтрующего слоя и биохимическое окисление загрязнений. В первом периоде (длится до 1 года) происходит наращивание биоплёнки за счёт задержания между частицами грунта остаточных взвесей, коллоидных веществ, органики, вода механически фильтруется, окончательно освобождаясь от примесей. После накопления достаточного объёма микробной биомассы начинается второй период доочистки. Размножаются микроорганизмы, которые перерабатывают накопленные вещества, преобразовывая их в гумус – плодородный слой почвы.

В отличие от биологической очистки в аэротенках (автономных, локальных очистных сооружений), в толще почвы происходит и обеззараживание воды. При распределении воды в толще природного грунта глубже 50…60 см от поверхности нарушается цикл развития гельминтов, их яйца служат пищей для почвенного биоценоза (микроорганизмов, водорослей, грибов, клещей). Патогенные микроорганизмы, которые являются нормальными обитателями подвергнутых очистке в аэротенке сточных вод,  также не способны жить в толще почвы.

Преимущества почвенной фильтрации.

При утилизации очищенной воды методом почвенной фильтрации: 

    • исключается загрязнение водоемов и водотоков, поверхностных слоев почвы,

    • соблюдаются требования санитарно-гигиенического законодательства,

    • в почве увеличивается количество углекислоты — это положительно сказывается на фотосинтезе растений,

    • почва насыщается биодоступными микроэлементами,

    • растёт биологическая активность, воздухопроницаемость, влажность, плодородие почвы.

Основная работа по доочистке воды совершается в нижних непромерзающих слоях грунта, поэтому смена сезонов работе почвенной доочистки не помеха. Воздуха в почве на глубине до 6 м достаточно для протекания процессов окисления, лежащих в основе биодеградации. Поступление в толщу грунта кислорода происходит по многочисленным порам, с помощью так называемого «дыхания почвы», когда из-за разности концентраций (диффузии) газообразные продукты окисления поступают на поверхность – туда, где их концентрация ниже, а кислород, концентрация которого в почве ниже, наоборот перемещается вглубь.

Итак, основные задачи человека перед устройством фильтрационного сооружения:

    • оценка фильтрующей способности грунтов,

    • определение уровня грунтовых вод,

    • выбор соответствующей конструкции, наиболее выгодным образом распределяющей воду в толще природного биореактора – почвы. Об этом можно будет прочитать в следующих статьях.

Отведение стоков при высоком уровне грунтовых вод.

При высоком уровне грунтовых вод (выше 2 м от поверхности земли) приходится поднимать очищенную воду насосом — появляется дополнительный колодец. Лучше, если насос расположен в отдельной емкости, так проще контролировать его работу и обслуживать этот важный элемент технологической схемы, т.к. если насос выходит из строя, останавливается работа всей системы канализации. Именно поэтому важно продумать канализационную сеть по возможности так, чтобы вода шла самотеком. Насос перекачивает очищенную воду на такую высоту, чтобы толщина фильтрующего слоя почвы над верхним уровнем грунтовых вод была не менее 1 м. Сверху над дренажной сетью труб должен быть слой почвы, который будет предохранять фильтрующий слой от промерзания. Таким образом, в месте вывода очищенной воды организовывается фильтрационная насыпь. Возможно, прежде чем обустраивать такой способ отведения очищенной воды, стоит подумать о дренировании всего участка и о снижении уровня грунтовых вод.

В тех случаях, когда устройство почвенного поглотителя невозможно (слишком маленькая площадь участка рядом с очистной установкой,  абсолютная водонепроницаемость почвы (например, скалистые грунты) и пр.), уже можно воспользоваться плодами инженерной мысли – установить оборудование доочистки, имитирующее процессы, происходящие в почве.

Это блок доочистки на биоплёнке и обязательно – блок обеззараживания (проточная УФ-лампа). Естественно, это дороже почвенного поглощения. После данного оборудования можно сбрасывать очищенную воду в водные объекты. Недобросовестные производители иногда предлагают сбрасывать очищенную воду в канаву или водоём без применения доочистки, сразу после чудо-очистных. Но чудес не бывает, к тому же, российские нормы в части водоочистки очень суровы, поэтому и доочистка, и обеззараживание (при сбросе в канаву, водоём) нужны после любой установки биологической очистки, даже самой высокотехнологичной, увешанной трубочками и лампочками. Если вместо этого есть возможность использовать внушительный объем почвы под вашим газоном, грядками, дорожками, нужно пользоваться этим подарком природы, поддерживая круговорот веществ и с гордостью именуя свой дом и участок экологически чистыми.

Часть 2. Правила расчёта и подбора сооружений почвенной доочистки. Определение водопроницаемости грунта.

Часть 3. Виды сооружений почвенной доочистки: куда лучше отводить стоки от септика и биостанции.

.

TEXT.RU - 100.00%

Ольга Гусева

Ольга Гусева

инженер-технолог ООО «Строй Актив» с 2008 года.
Опубликовано 28.01.2026 в 14:42

Получить консультацию
]]> Правила расчёта сооружений почвенной доочистки https://stroyactive.com/calculation-of-soil-post-treatment-facilities/ Tue, 29 Mar 2022 01:05:13 +0000 http://stroyactive.com/?p=334

Правила расчёта и подбора сооружений почвенной доочистки.

Содержание

Об основных механизмах почвенной доочистки и о том, почему этот способ водоотведения является наиболее предпочтительным, мы поговорили в статье «Почвенная фильтрация как метод утилизации очищенных сточных вод«. Теперь рассмотрим основные требования к фильтрационным сооружениям, правила их расчёта и подбора.

Основным «рабочим телом» фильтрационных сооружений является грунт. Цель человека – оценить поглощающие свойства почвы и грамотно соорудить интерфейс для оптимального распределения воды. От правильного выбора, расчёта, монтажа всех составляющих водоотводящей сети зависит срок службы всей системы, её безаварийная работа. Правило «сделаю как у соседа» здесь не сработает! На двух соседних участках, например, может отличаться обводнённость грунтов, если участки находятся на разной высоте, может отличаться и состав, расход, степень очистки стоков.

Сбор исходных данных.

Обязательно необходимо убедиться в том, что ближайшие питьевые скважины, колодцы защищены от загрязнения (так как полноценные гидрогеологические исследования стоят больше, чем сами автономные очистные сооружения, ограничиваются соблюдением определенного расстояния от точки водозабора до места размещения фильтрационного сооружения – не менее 20 м. Санитарные нормы приводят цифру 50 м, но это не всегда выполнимо ввиду малых размеров стандартных участков земли).

Нагрузка на природный грунт (л/м2*сутки) зависит от огромного количества факторов:

  • преобладающий состав грунтов
  • уровень грунтовых вод (УГВ),
  • рельеф местности,
  • климатические условия (среднее количество осадков, температура),
  • сезонность работы очистных сооружений (если она есть),
  • способ подачи очищенных сточных вод (напорный/самотёчный) и пр.

Для удобства расчётов  обычно задаются составом грунта и соответствующим коэффициентом фильтрации, остальные условия учитываются при помощи поправочных коэффициентов. К сожалению, современные нормативы предоставляют очень скудную информацию на этот счёт. После обновления старого СНиПа «Наружная канализация»  до СП 32.13330.2012 эта информация и вовсе исчезла.

Сооружения подземной фильтрации обустраиваются в суглинках, супесях, песках, на участках со спокойным рельефом. При высоком УГВ (выше 1 м) рекомендуется предусматривать дренаж участка, либо поднимать фильтрационные сооружения в насыпь, либо вовсе отказаться от идеи фильтрационных сооружений и отводить очищенную воду в водоём или канаву, используя биофильтры и установки обеззараживания.

Устройство фильтрационных сооружений.

Любое фильтрационное сооружение состоит из:

  • распределительной системы — колодец без дна, сеть перфорированных труб, дренажная кассета с шурфами, дренажные блоки из пластика и пр.,
  • основания – материала, который будет служить средством передачи очищенных сточных вод из системы автономной канализации в природный  биофильтр — грунт. Такой материал должен равномерно распределять стоки в почве и не засоряться, блокируя путь воде. Как правило, это щебень, также может использоваться гравий и керамзит. Слой основания служит грубым фильтром, слой нетронутой почвы под ним – тонким фильтром. Необходимо, чтобы оба фильтра работали в режиме «био», за счёт деятельности микроорганизмов, образующих плёнку и поглощающих остаточные загрязнения из воды. 

Подземные биофильтры невозможно промыть, не вскрывая всё сооружение, как правило, представляющее собой ровный красивый газон. Поэтому необходимо тщательно соблюдать правила эксплуатации предшествующих очистных сооружений, не допуская их выхода из строя. Очистные сооружения должны быть максимально простыми и надёжными (подробнее об очистных сооружениях для частных домов, предлагаемых нашей компанией, можно прочитать здесь). При систематическом выносе осадка из очистного сооружения из-за неправильного подбора оборудования,  использования большого количества бытовой химии, слива сточных вод, состав которых отличается от бытовых, несоблюдения правил эксплуатация очистной установки сбалансированный биофильтр быстро превратится в обычный механический, который рано или поздно забьётся поступающими взвесями. После этого придется полностью менять загрузку основания, либо вообще захоронить имеющуюся конструкцию и соорудить новую. Поэтому к выбору и эксплуатации очистного сооружения, к подбору и расчёту сооружений подземной фильтрации нужно отнестись с изрядной долей ответственности.

Алгоритм подбора и расчёта сооружений почвенной фильтрации.

1. Выбор очистного сооружения по следующим критериям:

  • высокая эффективность очистки,
  • надёжность и стабильность работы,
  • соответствие реальному расходу сточных вод (правильный подбор оборудования).

 Определение расхода сточных вод (м3/сутки) – лучше доверить специалистам.

2. Выбор места расположения фильтрационного сооружения 

с учетом имеющихся неподалёку сооружений водозабора (колодцев, скважин). Расстояние не должно быть менее 20 м, идеально – 50 м.

3. Оценка наивысшего расчётного уровня грунтовых вод

по уровню воды в ближайшем колодце, яме, котловане, канаве. Оценка уровня грунтовых вод производится ранней весной после таяния снега. Если колодцев поблизости нет, можно самостоятельно пробурить на предполагаемом месте размещения фильтрационного сооружения пробную скважину глубиной до 2,5 м (обычным садовым буром) и проследить, появится ли в ней вода в ближайшие 1-2 дня. Признаком высокого уровня залегания грунтовых вод служат растущие на участке осока, калужница болотная, мох, лабазник, таволга, ольха, ива. Конечно, идеальным способом определения УГВ являются гидрогеологические изыскания. В случае УГВ менее 1 м рекомендуется устройство дренажной системы всего участка.

Локальный факт о необходимости соблюдения расстояния между фильтрационным сооружением и источниками питьевой воды (не менее 20 м, а лучше 50 м) напрямую связывает выбор места для установки таких систем с более высоким уровнем требований к санитарным нормам и охране водных ресурсов. Это подчеркивает важность комплексного подхода к проектированию систем водоотведения, который включает как технические, так и экологические аспекты, что в конечном итоге влияет на выбор оптимального решения для очистки сточных вод.

Допустимые расчётные нагрузки сточных вод на 1м2 фильтрующей поверхности сооружений почвенной фильтрации в зависимости от типа и степени водопроницаемости (коэффициента фильтрации) грунтов (для районов со среднегодовым количеством атмосферных осадков 300-500 мм и среднегодовой температурой 6-11*С)

Допустимые расчётные нагрузки сточных вод на 1 м2 фильтрующей поверхности сооружений почвенной фильтрации в зависимости от типа и степени водопроницаемости грунтов

4. Определение коэффициента фильтрации (водопроницаемости) грунта (м/сутки) 

в соответствии с ГОСТ 23278 (метод налива воды в шурфы), либо по результатам гидрогеологических изысканий — они могут быть в документации на водозаборную скважину, для оценки годится и скважина на соседском участке. Либо осуществляют самостоятельное исследование. Удобно сделать это при строительстве дома или монтаже очистного сооружения.

Устраивают пробный шурф с известной площадью поверхности, на глубине чуть ниже предполагаемой глубины основания фильтра. Для глинистой почвы не рекомендуется использовать бур во избежание нарушения естественной пористости грунта в стенках шурфа. Рассчитывают объём полученного шурфа в м3. До краёв заполняют его водой, ждут, пока она не впитается. Производят эту операцию несколько раз и на основании результатов определяют среднее время полного впитывания воды (либо уменьшения столба воды на определенную высоту).

Зная площадь поверхности шурфа (м2), объём (м3) и среднюю величину времени впитывания воды (минуты/часы переводят в сутки), рассчитывают ориентировочный коэффициент фильтрации:

объём шурфа, заполненного водой : площадь поверхности шурфа =
=м3/м2 сутки = м/сутки

Можно ориентировочно оценить коэффициент фильтрации по таблице 1, зная преобладающий состав грунта на нужной глубине.

5. Определение глубины фильтрационного сооружения 

с учетом расхода очищенных сточных вод (п.1), УГВ (п.3) и коэффициента фильтрации (п.4). Высота щебёночного слоя (слоя основания) принимается от 20 до 50 см и более, в зависимости от проницаемости грунта (чем выше проницаемость, тем тоньше слой).

Величина фракции основания почвенного фильтра зависит от состава грунта: 

  • 20…40 мм для песчаных грунтов,
  • 5…20 мм для супесчаных грунтов,
  • 3…10 мм для суглинистых почв,
  • в глинистых почвах кроме щебня используется крупнозернистый песок.

Рекомендуется послойная укладка с убыванием фракции по направлению движения воды.

Нельзя использовать геотекстиль и известняковый щебень в зоне фильтрации (во избежание кольматирования). Перед тем, как уложить основание, необходимо очистить верхний слой почвы до грунта с нетронутой структурой, после чего сразу же произвести засыпку щебёнки/песка.

Устройство фильтрационного основания на уплотнённом грунте (с нарушенной пористостью) запрещено.

6. Определение расчётной нагрузки на фильтрационное сооружение 

(л/сутки на 1 м2 основания) производится по таблице 1. Необходимы следующие исходные данные:

  • коэффициент фильтрации, определенный по п.4 настоящего алгоритма;
  • преобладающий состав грунта в месте монтажа (глина, суглинок, супесь, песок, галечник, торф, скальные породы) (не обязательно, если есть коэффициент фильтрации);
  • среднегодовое количество осадков (мм)определяется по СП 131.13330 «Строительная климатология», сумма данных из табл.3.1. (17 столбец) и табл. 4.1. (10 столбец), например, для Санкт-Петербурга эта цифра составляет 625 мм;
  • среднегодовая температура воздуха по СП 131.13330, табл.5.1., столбец 14 (для Санкт-Петербурга 5,4°С).

7. Выбор вида фильтрационного сооружения и расчёт его площади.

Этот пункт подробно рассмотрим в следующей статье.

При подготовке материала использовался документ СТО НОСТРОЙ/НОП 148, Москва, 2014

]]> Виды сооружений почвенной доочистки: куда лучше отводить стоки от септика и биостанции. https://stroyactive.com/sooruzheniya_pochvennoj_doochistki/ Mon, 28 Mar 2022 01:01:20 +0000 http://stroyactive.com/?p=327

Виды сооружений почвенной доочистки: куда лучше отводить стоки от септика и биостанции.

Содержание статьи

В зависимости от местных условий очищенная вода после биологической очистки может отводиться в различные сооружения почвенной доочистки (самотёком/при помощи насоса) или в водоём.

 Таблица 1. Варианты отведения очищенной воды в зависимости от состава грунтов и уровня грунтовых вод (УГВ).

Варианты отведения очищенной воды в зависимости от состава грунтов и уровня грунтовых вод (УГВ).

При невозможности или нежелании размещать на участке фильтрационные сооружения рекомендуется доочистка воды в специальной установке, имитирующей доочистку в почве, и обязательное обеззараживание  воды, после чего можно сливать её в водоём или на рельеф (в канаву). Статья об этом методе на данный момент в разработке.

При отведении воды в почвенный фильтр обеззараживание не требуется, так как гельминты, составляющие основную опасность необеззараженного стока, не выживают в нижних слоях почвы.

Фильтрационный колодец.

Фильтрационные колодцы рекомендуется применять в случаях, когда стоки утилизируются в легкопроницаемый песчаный грунт, в ряде случаев на супесях и суглинистых грунтах (при условии дополнительной песчаной подсыпки высотой 10…20 см). Фильтрационный колодец может быть выполнен из бетона, стеклопластика, полипропилена. 

Рекомендуется перфорировать стенки колодца ниже уровня лотка подающей трубы для увеличения площади фильтрации (площадь отверстий не меньше 10% от площади стенок колодца).

Фильтрационный колодец устанавливается на щебеночное (гравийное) основание толщиной  20…30 см. Внутри самого колодца засыпается щебень на высоту от 20…30 см для легкопроницаемых грунтов (песок) до 100 см для низкопроницаемой глины – это донный фильтр. Верхняя поверхность донного фильтра (щебня внутри колодца) устраивается на 10 см ниже лотка подводящей трубы, рекомендуется разместить в центре колодца плоский рассекатель во избежание размывания фильтра (камень, кусок бетона и пр.).

 

Рекомендации по монтажу фильтрационного колодца.

При монтаже фильтрационного колодца должно соблюдаться главное условие: толщина слоя материнского (нетронутого) грунта от низа щебёночного основания колодца  до уровня грунтовых вод должна быть не менее 1 м для глины, суглинка, торфа и не менее 1,5…2 м для песка. Именно этим условием определяется, будет вода на доочистку поступать самотеком или с помощью насоса — колодец при этом располагается уже в насыпи.
Снаружи колодец также обсыпается щебенкой на ширину 30 см и на высоту внутреннего донного фильтра (это имеет смысл делать только при наличии в стенках колодца перфорации). В глинистых грунтах рекомендуется дополнительное основание из крупнозернистого песка толщиной 10…20 см под слоем щебня. На крышке колодца устраивается вентиляция: диаметр стояка 10 см, высота 70 см.

Расчётная фильтрующая площадь колодца равна сумме площадей основания колодца и внутренних стенок на высоту перфорации, если эта перфорация имеется. Для увеличения площади фильтрации можно дополнить фильтрационный колодец радиальными оросителями, которые монтируются на 20…30 см ниже подводящей трубы и на 10 см выше донного фильтра (внутренней засыпки колодца). Площадь подсыпки под оросителями суммируется с расчетной фильтрующей площадью колодца. Ширина щебеночного основания под оросителями: 75…100 см в песке, 125 см в супесях, 150 см в суглинках. Также для увеличения производительности колодца можно увеличивать высоту щебеночного основания, ширину обсыпки (в случае наличия перфорации).

Основное преимущество фильтрационного колодца: при заиливании донного фильтра слой щебня внутри колодца легко вынимается и заменяется на свежий.

Количество фильтрационных колодцев зависит от объёма сбрасываемой воды и коэффициента фильтрации грунта.

Пример: Отведение очищенной воды от станции биологической очистки  NV-S (3-5 человек), при условии преимущественно песчаного грунта и низкого уровня грунтовых вод (ниже 3 м), Ленинградская область (среднегодовая температура 5,6оС, среднегодовое количество осадков более 500 мм). Необходим один фильтрационный колодец диаметром 1 м с 6 радиальными оросителями, каждый длиной 0,7 м, ширина щебеночной подсыпки под каждым оросителем 75 см, глубина подсыпки под оросителями и под колодцем  – 20 см (общий объём щебня – 0,9 м3).  

При отведении очищенной воды от той же NV-S при использовании такого же колодца диаметром 1 м в суглинке потребуется 6 радиальных оросителей уже длиной 3 м каждый, ширина щебеночного основания под каждым оросителем – 150 см, глубина – 20 см. Глубина щебеночного основания под днищем колодца – 50 см и засыпка в самом колодце на высоту 30 см (общий объем щебня 6 м3).
В идеале под слоем щебня необходимо сделать дополнительную подсыпку из крупнозернистого песка высотой 10…20 см. При высокой отметке уровня грунтовых вод фильтрующее сооружение нужно будет приподнять таким образом, чтобы расстояние от низа щебеночного основания до УГВ было не менее 1 м. При увеличении количества сточных вод конструкция становится слишком громоздкой и дорогой, поэтому в низкопроницаемых грунтах с повышенным УГВ рекомендуется использовать фильтрационные тоннели или кассеты, расположенные в толще грунта, либо в насыпи.

Фильтрационный тоннель.

Вид фильтрационного тоннеля в разрезе.

 

Фильтрационные модульные конструкции, состоящие из отдельных блоков, стыкуемых между собой, используют для уменьшения объема земляных работ, занимаемой площади, стоимости монтажа.

Вода из очистной установки может поступать в фильтрующее сооружение самотеком (в случае низкого УГВ) или по напорному трубопроводу с помощью насоса. Точно так же, как и фильтрационный колодец, фильтрационный тоннель устанавливается на щебеночном основании толщиной не менее 20 см, накрывается сверху геотекстилем, чтобы тоннель не засорялся грунтом сверху, и засыпается грунтом или щебнем.

Фильтрующая площадь тоннеля равна площади его основания. Расстояние от низа щебеночного основания до уровня грунтовых вод – не менее 1 м. Обязательно устройство вентиляции фильтрационного сооружения – на противоположном конце от места подачи воды (диаметр стояка 10 см, высота – 70 см).

Главное преимущество фильтрационных тоннелей: большая полезная фильтрующая площадь, способность аккумулировать воду, легкость монтажа. За счет модульности конструкции конфигурация фильтрационного сооружения может быть любой, с учетом геометрии участка.

Пример: Для станции биологической очистки NV-S, обслуживающей 3-5 человек и установленной в песчаном сухом грунте (УГВ ниже 3 м) в условиях Ленинградской области с учетом всех коэффициентов необходим фильтрационный тоннель площадью 3,3 м2. То же в суглинке – 17 м2. При высоком уровне грунтовых вод и размещении тоннеля ближе к поверхности земли или непосредственно на ней  под насыпью (УГВ менее 1 м) необходимая площадь увеличивается на 15%.

Фильтрационная кассета.

Фильтрационные кассеты рекомендуется использовать в тяжелых суглинистых грунтах со слабой проницаемостью. 

Кассета представляет собой прямоугольное в плане сооружение, состоящее из щебеночного основания, стен и перекрытия с обязательной вентиляцией (стояк диаметром 10 см, высота 70 см).

Высота щебеночного основания – не менее 20 см.

Высота от верха щебеночной засыпки до перекрытия – не меньше 25 см. 

Лоток подводящей трубы – не ниже 10 см от верха щебеночной подсыпки.

Ниже щебеночного основания кассеты устраиваются дополнительные шурфы глубиной  50-100 см, диаметром 15-20 см, расстояние между шурфами не менее 50 см. При этом необходимо помнить, что расстояние от низа шурфов до грунтовых вод не должно быть менее 1 м.

Расчетная фильтрующая площадь такого сооружения равна сумме площади основания кассеты и суммарной площади боковых поверхностей шурфов с коэффициентом 0,35.

Особенности применения сооружений почвенной фильтрации.

Утепление сооружений почвенной фильтрации осуществляется по опыту эксплуатации аналогичных сооружений в данном районе.
Запрещается использовать геотекстиль и известковый щебень в зоне фильтрации.  Перед устройством щебеночного основания дно вырытого котлована зачищается до грунта с нетронутой структурой (с естественной проницаемостью). Укладку щебенки следует производить сразу же после зачистки. Трамбовка грунта под фильтрующим сооружением не допускается.

Не рекомендуется проводить монтажные работы в дождливый период.

Для всех фильтрационных сооружений необходимо предусмотреть устройство отбойника под подводящим трубопроводом в случае напорной подачи воды, а также обратить особое внимание на устройство вентиляции, так как в подавляющем большинстве случаев выход из строя фильтрационных сооружений связан именно с неполадками вентиляционной системы.

При сезонном временном повышении уровня грунтовых вод выше расчетной отметки  (например, после таяния снега) необходимо по возможности снижать нагрузку на систему канализации. Ввод системы очистки сточных вод в эксплуатацию осуществляется также по возможности в щадящем режиме на протяжении первого месяца, пока происходит нарастание микробной биомассы, ответственной за очистку и доочистку стоков.

При выходе из строя очистной установки (ненадлежащая эксплуатация, отсутствие электроэнергии более суток, сверхнормативное (не по инструкции) использование бытовой химии) может произойти кольматация (забивание) верхнего слоя  засыпки фильтрационного сооружения вынесенным из очистной установки активным илом. Внешне это проявится видимым подтоплением фильтрационного сооружения и даже очистной установки. В случае использования вышеперечисленных видов фильтрующих сооружений проблема решается заменой верхнего слоя щебеночной подсыпки, либо гидравлической промывкой почвенного фильтра (возможно использование хлорной воды с последующей обязательной промывкой фильтра  чистой водой).

При соблюдении всех правил монтажа фильтрационных сооружений, являющихся неотъемлемой частью системы очистки сточных вод, они прослужат так же долго, как и сама очистная установка.

При подготовке материала использовался документ СТО НОСТРОЙ/НОП 148, Москва, 2014.

]]> Влияние ливневых стоков на окружающую среду https://stroyactive.com/stormwater_runoff/ https://stroyactive.com/stormwater_runoff/#respond Tue, 01 Mar 2022 02:10:22 +0000 http://stroyactive.com/?p=356 Поверхностный сток с городских территорий и промышленных площадок, внося значительное количество загрязняющих веществ в водные объекты, вызывает их загрязнение и заиление. Наиболее заметное ухудшение качества воды в реках зафиксировано во время выпадения интенсивных дождей. При этом происходит засорение рек плавающими предметами, на поверхности вод образуется плёнка нефтепродуктов, резко возрастает концентрация взвешенных веществ. Донные отложения, формирующиеся в водоёмах и водотоках в дождливую погоду, нарушают жизнедеятельность микроорганизмов, что отрицательно сказывается на процессах самоочищения. Окисление органических примесей этих донных отложений приводит к ухудшению кислородного режима водоёма в течение длительного времени после выпадения дождя.

Поскольку поверхностный сток является одним из источников загрязнения окружающей среды, организованное его отведение в ливневую канализацию и дальнейшая очистка является важнейшим требованием охраны природных вод. При этом рекомендуется полностью подвергать очистке поливомоечный и талый сток. А также очищать значительную часть годового объема дождевых вод (не менее 70%).

Неверный расчёт производительности очистных сооружений ливневого стока и пропускной способности водоотводящей сети может привести к серьёзному подтоплению территории!

Наша компания выполняет профессиональный инженерный расчёт производительности ливневых очистных сооружений. Обращайтесь: info@stroyactive.com.

]]> https://stroyactive.com/stormwater_runoff/feed/ 0