Особенности гидротехнических сооружений

Перед возведением любых гидросооружений, независимо от их назначения, надо позаботиться о качественном отведении использованной воды, а если она содержит разного рода загрязнения, то и о правильной утилизации.

Перед возведением любых гидросооружений, независимо от их назначения, надо позаботиться о качественном отведении использованной воды, а если она содержит разного рода загрязнения, то и о правильной утилизации. От этого напрямую зависят экология и бактериологическая безопасность как на дачном участке, так и в окружающей природной среде. Вода – не только главный продукт жизнедеятельности человека, животных и растений, но и рассадник болезнетворных микробов и вредоносных насекомых.

Системы водоотвода в целом делятся на самотечные и принудительные, которые, в свою очередь, могут выводиться в общую канализационную сеть, на грунт или в специальные емкости для повторного использования.

В самотечных системах водоотвода применяется принцип транспортировки воды по трубам, желобам или канавам за счет собственного веса жидкости (рис. 5.1). для таких видов достаточно обеспечить уклон водоотвода от места приема воды к точке слива. Принудительные системы водоотвода (рис. 5.2) применяются в случаях, когда место приема воды располагается ниже точки слива, например, у бассейнов или декоративных гидросооружений типа фонтанчиков и искусственных водопадов.

рис. 5.1. Самотечная система отвода воды

Тогда в один из узлов системы водоотвода внедряется насос, обеспечивающий откачку воды.

Что касается приемников использованной воды, их всего три; канализация, водосборник-резервуар и грунт. Самая надежная и гигиеничная среди них -общая канализационная сеть,которая принимает жидкости с любым уровнем загрязненности, транспортирует в коллекторы,а уже оттуда выводит в очистные сооружения.

В них вода обрабатывается до потребительских показателей и подается обратно в водопровод либо возвращается в природную среду.

В системах водоотвода, предусматривающих слив воды на грунт или в накопительные емкости, жидкость должна быть безвредной для людей, животных и растений, что соответствует использованной воде из бассейнов, фонтанчиков и искусственных водопадов. Если вода выводится из бани, кухни, ванной, душевой кабины. туалета и других подобных мест, то она в обязательном порядке должна проходить фильтровку и очистку.

Рис. 5.2 принудительный отвод воды

Системы очистки и регенерации воды можно соорудить на основе заводских установок либо изготовить самим. Для этого достаточно понять и реализовать довольно простой принцип обеззараживания жидкостей. В основу любой простейшей локальной очистной системы воды заложены узлы механической и биологической обработок, состоящие минимум из двух емкостей и накопителя очищенной воды либо участка земли для почвенной фильтрации.

В первой емкости происходит механическое отделение жидкости от крупных и жиросодержащих фракций загрязнения. Для этого внутри резервуара устанавливают съемные решетки, сита с различными размерами ячеек, жироуловитель и отсек-отстойник. Сама емкость герметична, чтобы не выделялся неприятный запах и не просачивалась влага. Жидкость медленно перетекает в следующий резервуар, а оставшаяся взвесь и осадки перегнивают естественным образом или с добавлением реагентов, после чего их периодически удаляют.  Во втором резервуаре устанавливается биофильтр на основе аэробных или анаэробных бактерий, выполняющих окончательную очистку, в результате которой вода становится прозрачной и без запаха. Наконец, третий колодец скапливает очищенную воду для повторного использования, но только в технических целях: мытье машин, стирка, полив и т.д. (рис. 5.3). Если в переработанной воде необходимости нет, то третий колодец можно не устанавливать, в этом случае вывод делается непосредственно на грунт, то есть на участок окончательной почвенной фильтрации.

рис.5.3. биомеханическая система очистки

Аэробные бактерии развиваются за счет кислорода, содержащегося в воде, и уничтожают практически все известные вредоносные органические вещества, а значит, и запах. Благодаря этому они получили наиболее широкое применение в очистных сооружениях. системах обеззараживания естественных водоемов, минерализации сельхозугодий и т. д.  Анаэробные бактерии обходятся без кислорода и по силе действия не уступают предыдущим биоформациям. Однако у них есть существенный недостаток в виде выделения метана газа, который является их естественным продуктом жизнедеятельности. Конечно, от него нет никакого вреда, но многие дачники отказываются использовать его на своих участках. Тем не менее система на таких бактериях также имеет право на существование, поскольку кроме неприятного запаха она вырабатывает качественный и очень насыщенный гумус.  Почвенная фильтрация служит для окончательной доочистки сточных вод, прежде чем они попадут в естественную природную среду. На дачных участках. где есть дренажные водоотводные каналы. почвенную фильтрацию делают непосредственно над ними. Для этого сначала убирают верхний слой  земли до уровня дренажной засыпки. Затем поверх нее засыпают следующие слои в такой последовательности: гравий, керамзит или щебень толщиной около 40 см, Песок — 60 см и снова гравий, керамзит или щебень толщиной 30-50 см, куда и внедряют трубу слива, на конец которой надевают сетчатую насадку. После этого все засыпают землей (рис. 5.4).

Рис.5.4. Почвенная фильтрация со сбросом в дренаж

На дачных участках, где нет дренажной системы, почвенный фильтр организуют следующим образом. Сначала выкапывают яму со сторонами 1х1 м и глубиной 1,5м плюс толщина промерзания.

Например, если в регионе глубина промерзания грунта составляет 1 м, то общая глубина ямы будет 1 + 1,5 = 2,5. Затем делают послойную засыпку с теми же параметрами,

что и в предыдущем варианте с внедрением трубы слива. Кроме того, учитывают и глубину залегания грунтовых вод, о чем можно узнать в местных гидромелиоративных службах.

В нашем случае, если грунтовые воды протекают выше 2,5 м, то дно почвенного фильтра должно быть не ближе 25см к ним.

Поверх почвенного фильтра досыпают слой земли холмиком со сторонами 3х3 м и высотой от уровня глубины промерзания, как показано на рис. 5.5.

Рис.5.5. Почвенная фильтрация со cбросом в почтву

Рассмотренная система обладает всего одной системой очистки, тем не менее современная промышленность выпускает установки с двумя, тремя, четырьмя и пятью циклами биофильтрации: чем больше ступеней, тем выше степень очистки воды. Каждая из них может быть смонтирована как в одном корпусе, так и в отдельных емкостях, называемых аэротенками.Аэротенки-это резервуары, в которых используются уже упомянутые аэробные бактерии, но с увеличенными показателями эффективности очистки воды.В процессе их размножения образуется так называемый активный ил, в котором усиливается и ускоряется уничтожение органических веществ и микробов, а принудительная подача воздуха увеличивает мощность и степень очистки. Например, в простых биофильтрах на это уходит гораздо больше времени при одинаковых объемах поступающей загрязненной жидкости. Самодельная система очистки воды. Поскольку самые дешевые заводские автономные системы очистки воды вместе с монтажом стоят от 1500 долларов, не каждый дачника может позволить себе приобрести подобную установку.  Тем не менее несложную систему, так называемый септик, можно сделать самим из доступного и недорогого материала. Для этого сначала определим особенности и параметры почвы на дачном участке, а также подготовим все необходимые элементы для будущей конструкции.  Перед установкой септика важно учесть глубину промерзания почвы и залегания грунтовых вод, при этом необходимо сделать каждый резервуар максимально герметичным, чтобы загрязненные жидкости не попали в природную среду до очистки. В качестве резервуаров можно использовать готовые бетонные кольца, самостоятельно залитые бетоном колодцы. стальные баки и другие емкости. Однако среди ранее опробованных конструкций лучшими оказались системы на основе полиэтиленовых бачков с толщиной стенок 710 мм и объемом 200 л и выше. Они обеспечивают хорошую гидроизоляцию, не гниют. не трескаются и не ржавеют (рис. 5.6).

Рис 5.6. Расположение элементов в самодельном септике

На начальном этапе подбирают соответствующую суточному расходу воды полиэтиленовую емкость (для семьи из 2-3 человек) это обычно не более 300 -500 л при максимальном потреблении воды). Следовательно, в качестве резервуаров септика можно использовать такие емкости. как «евробоксы». тара из-под ПВА, бочки из-под спирта и т. д. вместимостью 700 -1200 л. Каждую емкость оборудуют ПВХ-трубами, которые должны обеспечить приток и отток жидкости, воздушную вентиляцию, а также доступ для очистки и отсасывания нерастворенных осадков и взвесей. для этого на двух противоположных стенках обоих баков высверливаем отверстия и крепим фланец так, чтобы в него можно было впоследствии вдеть ПВХ-трубу диаметром 108 мм и герметично проклеить стык. Одно отверстие при этом должно быть выше другого на 10-12 см как в первом, так и во втором баке. Точно такой же элемент крепежа делают в верхней части, но с использованием раструбного фланца на трубу с диаметром от 240 до 320 мм.  Рассмотрим процесс приклеивания фланца подробнее. Сначала его основание прикладывают к участку крещения на баке и обрисовывают фломастером внутренний диаметр трубки, а также места отверстий под болтовое соединение. Затем высверливают отверстия под болты, используя сверло под. Диаметр стержня болтов, чтобы они входили в отверстие впритык и не болтались.   После этого вырезают отверстие  с большим диаметром. Для этого можно воспользоваться электролобзиком или паяльником с намотанной на жало заостренной стальной проволокой. Теперь область отверстий и их края зачищают шкуркой от заусенцев и с обратной стороны стенки просовывают болты. Если диаметр сверла был подобран правильно, то болты плотно войдут в отверстия и не выпадут. Осталось обмазать площадь касания силиконовым герметиком, клеем для пластмасс или эпоксидной смолой и установить фланец, плотно зажав гайками (рис. 5.7).

Рис. 5. 7. Последовательность крепления фланца к стенке резервуара.

Теперь из оборудованных емкостей собирают сам септик (рис. 5.8). Сначала от ПВХ-трубы диаметром 108 мм отрезают кусок длиной 50 см. Один конец полученного отрезка закрывают заглушкой, посадив не клей, и на этом же конце насверливают отверстия диаметром 5 мм по всей окружности. на площади 15 см от края. Должно получиться нечто вроде сетчатого фильтра который используют для соединения двух резервуаров. Для этого со стороны сетчатого края откладывают 25 см и до этого уровня вставляют в нижнее отверстие одного из баков, предварительно смазав клеем место стыка. Такую же операцию проделывают с другим концом, но его сажают в верхнее  отверстие другого бака на глубину 10 см теперь от трубы отрезают еще два куска длинной по 25 см, которые вставляют ют на глубину 10 см в оставшиеся боковые отверстия обоих баков. Септик готов и можно приступать к его заглублению‚ роют яму так, чтобы после опускания баков на дно верхняя часть находилась немного ниже уровня промерзания почвы, а между стенками емкостей и ямы оставалось пространство 10-15 см куда будет заливаться бетон. Это нужно, что бы оборудованный септик не выдавило и не деформировало грунтом. Дно ямы разравнивают под каждый резервуар отдельно в виде ступеньки и заливают цементной стяжкой толщиной 10 см. один бак должен оказаться выше другого на 10-15 см по величине разбега отверстий на боковых стенках резервуаров. После того как стяжка застынет, опускают септик, временно закрывают все отверстия и заливают внутрь емкостей воду.

Рис.5.8. Сборка самодельного септика

Далее замешивают бетонный раствор и заливают до уровня самого нижнего патрубка (рис. 5.9). через несколько дней, когда бетон застынет, открывают все отверстия и сливают воду. Далее прокладывают канализационные трубы от мест слива к верхнему резервуару и организовывают сток на грунт со стороны нижнего резервуара. На заключительном этапе устанавливают ПВХ-трубы большого диаметра в раструбы на верхней части баков и засыпают септик землей. Концы вентиляционных труб должны выступать над уровнем земли с учетом толщины слоя снега и наличия паводковых    вод. Патрубок от первого бака при этом наращивается еще Одной двухметровой трубой-это необходимо, чтобы зловонные запахи уходили сразу в атмосферу с высоты роста человека. Разборная конструкция позволит убирать трубу, когда потребуется выкачать из бака накопившиеся осадки. Патрубок от второго бака и наращиваемая труба дополнительно оснащаются «зонтиками», как показано на рисунке 5.10.

Рис. 5.9. Установка септика в землю

Осталось запустить септик в эксплуатацию. Для этого нужно внутрь резервуаров внедрить биологически активные фильтры или засыпать реагентами. Применительно к нашей конструкции отлично подойдут биофильтры в виде полосок. цилиндров и ершиков. габариты которых соответствуют выбранному диаметру отверстия для вентиляции (от 240 до 320 мм). Обычно одного фильтра хватает надолго, ведь его работа основана на активности аэробных бактерий: пока они живы, будет обеспечена очистка сточных вод. Однако и они погибают из-за щелочей и кислот, содержащихся в моющих средствах, то есть чем больше эти средства применяются для мытья «посуды, купания и других целей, тем чаще нужно менять фильтр. Обычно для семьи из 4 -5 человек стандартный расхода мыла, гелей и порошков для чистки,мытья и купания не оказывает значительного влияния на жизнедеятельность бактерий. Вместо фильтров можно использовать таблетированные биоактиваторы типа «БиоБик», «ВЮ 7», «Тамир», «Доктор Роэбик» и др. Практически все они расщепляют органические вещества. раздробляют твердые осадки, разжизжают донный ил, препятствуют появлению засоров внутри трубок и удаляют отложения со стенок септика тем самым улучшая качество очистки сточных вод. Поэтому нелишним будет использовать их и совместно с биофильтрами.

Рис 5.10. сборка септика

Очистку септика выполняют традиционным способом отсасывания с помощью ассенизаторской техники один раз в 1,5-2 года. Генеральную чистку можно проводить один раз в 10 лет‚ несколько раз заливая чистую воду и отсасывая ее ассенизатором. Для дачных участков, Где грунтовые воды находятся слишком близко к поверхности земли. можно создать почвенную фильтрацию.Тогда сток окажется ниже точки ввода в почвенный фильтр.В таких случаях осуществляется подъем воды до нужного уровня посредством откачивающих систем. Сливать воду из септика напрямую в слои грунтовых вод и в естественные водоемы запрещено.