Автор: А.А. ОТСТАВНОВ, ведущий научный сотрудник, к.т.н.; В.А. УСТЮГОВ, директор ГУП «НИИ Мосстрой», к.т.н.; О.В. УСТЮГОВА, генеральный директор НПО «Стройполимер» Конструкции септиков, а под септиками, в данном случае, мы будем подразумевать устройства в виде резервуаров различной конфигурации и емкости, предназначаемые для использования в канализационных системах для очистки стоков, во многом определяются функциональным назначением. Среди них можно указать жироловки (маслоловки, бензоловки) септики для механической (песколовки и др.) и биологической очистки (со специальными наполнителями), фильтры (с фильтрующим материалом), различного вида колодцы (смотровые, аэрационно-контрольные, распределительные, сборники механических осадков и до.), оголовки, насосные станции и т.п. Показательна в этом отношении продукция фирмы Sotrazentz серии Pzastepur [1]. Некоторые характеристики жироловок даются в табл. 1. Жироловка [1] используется для удаления жира из бытовых сточных вод. Представляет собой цельно-блочный резервуар с приемной и выпускной трубами, пробкой канализационной прочистки, разделительной перегородкой и элементами жесткости. Это устройство обязательно при раздельной очистке сточных вод. Применение необходимо, если септик находится на расстоянии более 5 м от жилья. Бак сепаратора должен быть заполнен очищенной водой. Основные характеристики септиков [2] приводятся в табл. 2.Септик [2] конструкции фирмы используется для механической и анаэробной очистки сточных вод. Септик представляет собой цельно-блочный резервуар с приемной и выпускной трубами, погруженными в массу заполняющей септик жидкости, с дыхательным отверстием в верхней части, одной или несколькими пробками канализационной прочистки, ручкой для переноски и/или проушиной для перемещения с помощью крана. Септик заполняется очищенной водой. Показатели некоторых типов септиков Epurbloc (табл. 3) позволяют сделать качественную их оценку по отношению к септикам по габаритами и массе. Септик [3] для любых сточных вод со встроенным индикатором засорения представляет собой цельно-блочный резервуар с приемной и выпускной трубами, прогруженными в массу заполняющей септик жидкости, с дыхательным отверстием в верхней части, двумя пробками канализационной прочистки, ручкой для переноски и/или проушиной для перемещения с помощью крана. Внутри находится съемный индикатор засорения, заполняемый фильтрующим материалом. Септик Epurbloc должен быть заполнен очищенной водой. Фирма производит шесть типов фильтров механической очистки с мощностью от 200 до 2400 л (табл. 4).Фильтр [4] используется для задержки взвешенных частиц сточных вод, выходящих из септика. Представляет собой цельно-блочную конструкцию с верхними приемной и выпускной трубами, сифонной системой и пробкой канализационной прочистки. Фильтр предварительно очистки/сепаратор коллоидов заполняется фильтрующим материалом, который заливается очищенной водой. Производится три типа биофильтров-перколяторов с мощностью от 1600 до 3200 л (табл. 5). Биофильтр [5] используется для аэробного окисления сточных вод. Представляет собой цельно-блочный резервуар с верхней приемной и нижней выпускной трубами, оборудованный распределителем в верхней части, дренажным лотком, служащим опорой фильтрующего материала, в нижней части и пробкой канализационной прочистки. Биологический фильтр заполняется фильтрующим материалом указанного объема. Колодцы выполнены в виде кругло-цилиндрических гофрированных труб, имеют ответвления в лотковой части и оснащены крышкой с учетом назначения (табл. 6).Оголовок выпускается одного типоразмера: тип SLREHC 380; диаметр 380 мм; высота 200 мм. Съемный оголовок [7] предназначен для отверстий диаметром 380 мм цилиндрических септиков на 3000, 4000, 5000, 7500 и 10 000 л, а также цилиндрических септиков Epurbloc на 3000, 4000 и 5000 л. Оголовок обеспечивает видимость пробок канализационной прочистки аппаратов и возможность проверки и техобслуживания. Допускает засыпку слоем почвы толщиной максимум 20 см.Насосная станция [8] представляет собой цельноблочный резервуар емкостью 500 л с входным, выходным и аэрационным отверстиями (табл. 6.1). Насосная станция имеет насос (однофазный двигатель 220 В/50 Гц, мощность 520 Вт; масса насоса 7,7 кг, табл. 6.2). Насосная станция использует выключатель поплавкового типа, защиту двигателя с помощью термореле, электрический кабель длиной 3 м. Устройство для устранения запаха [9] является изобретением фирмы Sotralentz. Оно имеет марку ERPUR и выпускается одного типоразмера (табл. 6.3). Сменный индикатор засорения предназначается для септика Epurbloc и выпускается одного размера: масса 6,1 кг; диаметр 380 мм; габаритная высота 920 мм. Фирма Sotralntz для изготовления рассмотренных изделий использует высокопрочный полиэтилен (сверхвысокой молекулярной массы) и экструзионно-выдувное формование. Фирма Purflo [2] изготовляет полиэтиленовые септики ротационным формованием. Например, для одноквартирных домов (от 4 до 12 жильцов) рекомендуется жироловка — сепаратор жира Purflo 500 (емкостью 500 л). Для большого объема стоков (столовые, рестораны и т.д.) имеются большие изделия. Сепаратор жира состоит из двух частей: грязевика: в котором оседают более тяжелые частицы, такие как остатки пищи, грязи, песок и т.п.; собственно сепаратора: в котором освобожденные от твердых тел частицы жира подвергаются в жидкости коагуляции и выходят на поверхность. «Обезжиренные» стоки выходят из сепаратора через сифон выхода, находящийся в нижней части резервуара (изгибающаяся стрелка у надписи «забор стоков для слива»). Стенка, находящаяся сразу же напротив входа стоков, является своего рода преградой, о которую стоки разбиваются, при этом твердые, более тяжелые частицы оседают на дно грязевика. Таким образом стоки, перетекающие над перегородкой в собственно сепаратор практически уже не содержат других загрязнений, кроме растворенного жира. Сепаратор жира из полиэтилена является абсолютно герметичным и не подвержен коррозии, а следовательно, не требует никакой консервации, если иметь в виду материалы. Основной операцией в области обслуживания является периодическое удаление образующегося на поверхности стоков слоя жира. В условиях одноквартирного дома это следует делать два-три раза в год. Пользуясь случаем, следует при этом опорожнить резервуар, промыть его и вновь наполнить чистой водой. В случае сепаратора жира в ресторанах или других местах, требующих такого рода предварительной очистки в крупных масштабах, следует предусмотреть удаление жирной пленки через каждые 15–20 дней. Опорожнение и промывку сепаратора следует производить один раз в два месяца. В обоих описанных случаях рекомендуем использовать бактерийный активатор, например, Вio 7G. Он очень эффективно предупреждает замасленность трубопроводов и сифонов. Другим изделием фирмы Purflo является септик Purflo, который представляет собой монолитный резервуар из полиэтилена высокой плотности, выполненный ротационным методом. Выпускная труба диаметром 100 мм снабжена коленом 90° и прямой трубой с дефлектором, направленным к стенке резервуара. Труба имеет также в верхней части отверстие для компрессии. На выходе диаметром 100 мм находится съемный фильтр, служащий также показателем заиления. Этот фильтр заполнен пузоланом (вулканическая порода) в качестве фильтрационного материала. Отстойник снабжен также люками с крышками, надставками и ручками для разгрузки. Основной задачей является уменьшение степени загрязненности стоков, поступающих в него из здания примерно на 65 %. Септики Purflo выпускаются различной емкости от 2000 до 50 тыс. л и массой от 80 до 1580 кг (табл. 7). Следует отметить некоторое технологическое преимущество Purflo перед другими септиками используемыми на очистных сооружениях. Известно, что основной задачей такого септика является уменьшение степени загрязненности стоков, выходящих из здания. При самом старательном подборе емкости резервуаров могут наблюдаться серьезные различия в степени предварительной очистки стоков в разных моделях. Здесь имеются в виду конструктивные различия, уровень технологий разных изделий. Purflo в этом аспекте занимает весьма высокое место благодаря некоторым современным решениям. Например, используется калиброванный выход стоков. Соответствующий подбор емкости отстойника должен обеспечить трехсуточное нахождение в нем стоков. Однако обычными для хозяйственно-бытовых стоков являются так называемые суточные колебания расхода стоков: увеличение потока стоков в определенные часы обычно утром (с 7 до 9) и вечером (с 8 до 21). В остальное время поступление стоков является небольшим. Таким образом, трудно соблюдать трехсуточный ритм. В Purflo это возможно благодаря калиброванному выходу. Уровень стоков стабилизируется в точке «А». При массовом поступлении стоков (например, 200–300 л) в случае нормального, большого выпускного отверстия ?100 стоки массовым потоком вытекают из резервуара. В больших городских очистных сооружениях сточные воды задерживаются в регулирующих резервуарах — а оттуда равномерно дозируются в отстойник. В Purflo стоки вытекают из резервуара очень медленно, их уровень поднимается до точки «Б» (около 10 % емкости резервуара), вплоть до слива через клапан выпускного отверстия. Таким образом калиброванный выпуск не вызвал вытекания стоков. Только при такой системе можно действительно гарантировать трехсуточное выдерживание стоков, обеспечивающее их предварительную очистку. Септики оборудуются указателем заиления. Указатель заиления находится в отстойнике на направляющей — отсюда им легко манипулировать. Это важно, т.к. корзину (пузолан) следует промывать раз в шесть месяцев. Другое удобство: между корзиной и выпуском отстойника нет никаких соединений. Это обеспечивает большую надежность в работе. Изделия Purflo имеют приспособленные для каждой модели надставки с крышками. Это необходимо при размещении резервуара на больших глубинах. Работы по обслуживанию, например, отстойника, закопанного на 70 см под землей и не имеющего надставки, являются сложными и трудоемкими. Purflo изготовлен из полиэтилена высокой плотности, что гарантирует определенную стойкость против смятия. Конструктивно благодаря складчатой структуре и консолям в стенках стойкость увеличена дополнительно. Это очень существенно, т.к. септик под землей должен выдерживать действие многих сил. Хозяйственно-бытовые сточные воды, предварительно очищенные на втором этапе в септике примерно до 35 %, поступают на третий этап. На этом этапе доочистки в аэробных условиях при использовании хорошего оборудования при правильной установке мы должны получить степень уменьшения загрязнений порядка до 5 %.Для этой цели фирма производит биологический фильтр с пузоланом типа Purflo, который является специально сконструированным резервуаром из полиэтилена высокой плотности. Биологический фильтр состоит из: резервуара емкостью (1000, 2000 или 3000 л); диффузора, соединенного с выпускным отверстием фильтра, через которое сточные воды попадают внутрь фильтра; насыпку из пузолана — горной породы вулканического происхождения (название пузолан производит от местности Пуззоланум возле Неаполя, расположенной у подножия Везувия, где залегают мощные пласты вулканической лавы); трубы ПВХ, собирающей очищенные сточные воды в нижней части фильтра и соединенной с выпуском «Б» в нижней части фильтра; труб для подачи воздуха (кислород) «В». Как известно, процесс доочистки происходит в аэробной среде, поэтому необходим доступ воздуха. Стоки, предварительно очищенные уже на 65 %, поступают в фильтр через впускное отверстие «А». Продолжением впускного отверстия является диффузор. Стоки попадают на слой пузолана и постепенно поступают в нижнюю часть резервуара, доочищаются (окончательно очищаются) с помощью аэробных бактерий, находящихся в насыпке (пузолан). Чистые стоки собираются с помощью нижнего трубопровода (перфорированная труба внизу) и выходят наружу через выпускное отверстие «Б», находящееся в нижней части резервуара. Очень важное значение имеет аэрация биологического фильтра. В некоторых моделях она осуществляется только через аэрационный колодец за фильтром, через который тоже проходят доочищенные стоки. Такое решение является не самым лучшим, т.к. в некоторые моменты нагрузки жидкость может заполнить выпускное отверстие и закрыть доступ воздуха. В модели Purflo аэрация является абсолютно независимой от выпуска стоков. Воздух поступает в резервуар по двум трубопроводам на уровне впуска и выпуска фильтра, но с противоположной стороны резервуара (элемент «В»). Аэрационная труба непосредственно связана с фильтром. Биофильтр Purflo 1000, для примера, это очистное сооружение для двух человек (или дачных и летних домиков до пяти человек). Характеристики биологических фильтров с пузалоном Purflo объемом на 2000 и 3000 л приводятся в табл. 8. Фирма Purflo предлагает к использованию для доочистки стоков поглощающий колодец. Поглощающий колодец — это небольшое устройство, предназначенное для фильтрации малых количеств сточных вод в крупнозернистых, проницаемых видах почвы. Сточные воды попадают туда из септика. Поглощающие колодцы используются на территории садовоогородных участков, возле дачных домиков или домов с одним или двумя жителями. Ими обычно пользуются на очень маленьких участках, где дренаж невозможен из-за отсутствия места. Они тогда выполняют роль чего-то, что можно было бы назвать вертикальным дренажем: в глубь земли. Другим применением поглощающего колодца является использование его как приемника очищенных сточных вод после биологического фильтра. В первом и втором случае поглощающий колодец на глубине должен иметь перфорированные стенки, заглубляемыми в грунт с хорошей проницаемостью, что гарантирует впитывание жидкости. Другим аналогичным устройством для отвода очищенных сточных вод (после биологического фильтра или песчаного фильтра), предлагаемого фирмой Purflo является кессон. Фильтрация в кессоне не обеспечивает достаточной доочистки сточных вод. Поэтому кессон может использоваться только как приемник очищенных сточных вод или атмосферных осадков. Устройства Purflo для полной очистки сточных вод, рассмотренные ранее, относятся к домам или другим зданиям с количеством жителей, не превышающим число 50 (табл. 9). Из таблицы ясно видно, что для 40 постоянных жителей не остается ничего другого, кроме системы Miniflo. Традиционные решения здесь недостаточны. Система Miniflo представляет собой новейшее технологическое решение и включает два элемента. Септик емкостью от 2,5 до 50 м3, задачей которого является предварительная очистка сточных вод подобно тому, как во всех описанных случаях и биологический фильтр, дочищающий сточные воды, т.е. выполняющий роль дренажа, фильтра с пузоланом или песчаного фильтра. Биофильтр, представляющий собой резервуар из полиэтилена, заполнен текстильными элементами, погруженными в воду, на них живут аэробные бактерии. В нижней части резервуара находятся диффузоры, соединенные с компрессором и подающие в резервуар воздух для осуществления окислительных процессов за счет поступающего в биофильтр кислорода. Биологический фильтр Maxiflo является таким же устройством, действующим в двух соединенных между собой резервуарах — это две камеры в одном резервуаре. Сточные воды, очищенные в Maxiflo (Miniflo), должны быть отведены в поверхностный водоток (так же, как и в случае с использованием биологического фильтра с пузоланом). Преимущества системы Maxiflo (Miniflo) заключаются в следующем. Для установки очистного сооружения необходима небольшая площадь от 10 до 200 м2, ему присущи простой и быстрый монтаж (четыре-восемь дней), а также высокое качество резервуаров из полиэтилена высокой плотности, глубокая степень очистки стоков до 98 %, несложное обслуживание, заключающееся в основном в периодической (один раз в два дня: около пяти минут) проверке компрессора и рециркуляционного насоса и не очень частые работы по опорожнению резервуара Purflo (один раз в 18 месяцев) и промывке корзины с пузоланом (один раз в шесть месяцев). Резервуар Miniflo не требует чистки. Насосная станция Videflo 300 имеет корпус, выполненный с ребрами жесткости и крышку из полиэтилена ПНД. Станция Videflo 300 из полиэтилена, поставляется с полным оборудованием и готова к установке самим потребителем в короткий срок. Корпус, выполненный из полиэтилена высокой плотности (низкого давления), является полностью герметичным и не подвержен коррозии. В зависимости от типа насоса, которым станция оборудована, она может принимать как дождевые воды, так и сточные воды. Она может также перекачивать сбросные воды от моек машин. Сырьем для производства изделий фирмы Purflo является сополимер линейного полиэтилена высокой плотности в виде порошка или гранул. Некоторыми фирмами также предлагаются резервуары в виде кругло-цилиндрических тел вращения относительно горизонтальной оси, как с гладкими стенками, так и с поперечными ребрами жесткости. Диаметр резервуаров колеблется от 760 до 1360 мм, а длина — от 1730 до 6260 мм. Резервуары, как правило, состоят из горизонтально ориентируемых модулей, причем каждый модуль имеет свою горловину. Следует заметить, что сопряжение горловины и корпуса резервуара осуществлено с использованием дополнительных ребер жесткости. К сожалению, геометрических показателей других элементов резервуаров (толщин стенок и т.п.) в информации не приводится. И судить о жесткости оболочки резервуаров с использованием количественных параметров не представляется возможным. В литературе приводятся некоторые подробности об оборудовании с дополнительной оснасткой гладкостенных резервуаров горизонтальной ориентации в случае их использования по конкретному назначению, например, для применения в качестве маслоотделителей или пескоотделителей. Их номинальный размер также связывается с количеством обрабатываемой воды. Широко используются за рубежом песко- и маслоотделители, выполненные в виде тел вращения относительно вертикальной оси, которые при монтаже ориентируются по вертикали. Их конструкции используют как гладкостенное исполнение корпуса, так и складчатое строение стенок. К сожалению, и опять ни в том, ни в другом случае не приводятся значения толщин стенок и параметры складок. О различие в жесткостях оболочек резервуаров такой конструкции можно судить только качественно. Возможны два варианта суждения: при равенстве жесткостей оболочек толщина стенок резервуаров будет меньшей, чем у резервуаров; при равенстве толщин стенок жесткость оболочек резервуаров будет меньше, чем у резервуаров. Масло, бензо- и жироловки вертикального ориентирования оборудуются более сложной оснасткой. Так, масло и бензоотделитель РЕК имеет подводящую, отводящую, а также вентиляционную трубы. Жироловка включает элементы из армированной пластмассы N. Масло и бензоотделители могут предназначаться для установки в закрытых помещениях и иметь массу до 440 кг. При использовании аналогичного резервуара в качестве жироуловителя он оснащается дополнительным элементом. К формированию сосудов на значительные емкости фирма Uponor, в отличие от фирмы Hofit, для вертикально ориентируемых септиков использует модульный подход. В литературе приводятся схемы резервуаров-септиков и более простой формы, например, цилиндрической, а также шарообразной. Судя по габаритам таких резервуаров, можно сделать вывод о том, что они могут использовать при весьма малых расходах стоков. При больших расходах стоков их необходимо будет комбинировать либо с модулями, либо с трубами. Резервуары, как правило, имеют криволинейные стенки и оснащаются отверстиями под круглые люки. Но встречаются резервуары с плоскими стенками и с отверстиями под прямоугольные люки. Технологические схемы использования пластмассовых септиков в системах очистки стоков по внешнему признаку мало чем отличаются от схем с использованием сооружений из традиционных материалов. В заключение следует сообщить, что в ГУП «НИИМосстрой» проводятся соответствующие НИР и ОКР. Их поэтапное завершение позволит изготовлять объемные конструкции из полиэтилена канализационного назначения ротационным формованием на отечественных предприятиях, например, на фирме «Элгадполимер» уже в ближайшее время, о чем широкая научнотехническая общественность будет информироваться в последующих номерах журнала. 1. Полиэтиленовые блоки для очистки сточных вод серии Plastepur. — Sotralentz, Швеция. 2. Руководство по устройству локальных очистных сооружений бытовой канализации Purflo. — ЗАО «Свигпол», Россия. 3. Материалы EuroPEK. — Oy Labko AB, Финляндия. 4. Водоснабжения и санитарная техника // №5/1999. 5. New Iersey Railing. — Hofit, Израиль. 6. Индивидуальная канализационная система из Швеции. — объединение «Интекс», Россия. 7. Установки «Биоклер» и «Биокон» и химической очистки сточных вод. — Eko Finn, Финляндия. 8. Изделия РЕК, REK и НИЕ. — Labko Hitec (Финляндия). Система очистки сточных вод от индивидуальных застроек. — Uponor, Финляндия.