Система канализации — это то, без чего не обходится ни одно строение. Те виды канализации, которые работают надежно и бесперебойно, обеспечивают возможность проживания и необходимый уровень комфорта. Особенно важен этот фактор в загородных домах, наряду с отоплением и водоснабжением. Канализационные системы подразделяются на следующие виды:

• промышленная, или производственная;
• ливневая;
• хозяйственно-бытовая.

Назначения и различия

Производственная система

Используется для очистки сточных вод от производственных отходов. Работает с большими объемами, применяются самые современные технологии и системы очистки.

Ливневые сети

Используются для своевременного и безопасного удаления атмосферных осадков и талых вод с площадей, дорожек, крыш. Применяются как в частных, так и в офисных домовладениях. Отводятся ливневые, талые и дождевые воды от участков с целью защитить фундамент здания. Чаще всего воды с крыши и участка дачи или частного дома собираются в специальные емкости и используются затем для полива огорода и сада, так как для экологии никакой опасности не представляют. Есть три вида ливневых канализаций:

1. Дренажная система. Вода поступает в трубы и отводится на заранее оборудованное место.
2. Воды от дома отводят специально изготовленные системы лотков, но зимой эти системы промерзают.
3. Приемники воды, установленные под каждой трубой, все трубы объединены в общую систему стоков.

Еще один вариант дренажа предназначен для того, чтобы собрать и отвести лишнюю воду с участка. Устройство его не слишком сложно, в землю закапываются трубы с отверстиями, в них стекает и устремляется затем в нужном направлении излишняя влага с участка частного дома. Этим способом осушают участки, регулируя уровень влажности почвы до приемлемого для жизни и постройки жилища. Эта же система работает и на сбор талой и дождевой воды, излишки сливаются в септики, колодцы или выгребные ямы.

Бытовая схема

Различают централизованную, для населенного пункта, или автономную, для здания или группы зданий, стоящих отдельно. Предназначаются для своевременного и безопасного удаления отходов жизнедеятельности человека.

Те типы канализации, которые используются в загородных домах, на дачах, в отдаленных постройках, крайне редко бывают оборудованы централизованной системой сбора и хранения сточных вод и различных отходов. Чаще для этого и для удаления стоков используются автономные системы канализации:

1. Выгребная яма. Самый бюджетный вид канализации, но она не слишком удобна в эксплуатации и особенно в очистке. В выкопанный заранее котлован помещается готовый резервуар, или емкость строится на месте из кирпича или бетона. Также можно приобрести готовый пластмассовый бак и поместить его в землю. Недостатком является очень частая необходимость в откачке содержимого и неизбежный сильный запах.
2. Биотуалет. Используется на маленьких и редко посещаемых дачах, в большом доме теряет все преимущества.
3. Септик. Из всех систем канализации наиболее приемлем по многим параметрам: затратам на обслуживание и сроками службы. Как и выгребная яма, состоит из емкости для сбора, которая герметична, но содержит биологические препараты, очищающие воды путем разложения загрязняющих веществ. Воду, очищенную таким образом, можно использовать для полива огорода и прочих хозяйственных нужд.
4. Биологические системы разложения сточных вод и очистки их таким образом.

Кроме того, канализационные системы внутри каждого из этих видов можно подразделить на подвиды, такие как наружная или внутренняя система постройки.

Наружная собирает и централизует внутренние стоки по направлению к очистным сооружениям.

Относятся к этому подвиду систем канализации трубопроводы, колодцы, септики, насосные станции подкачки и локальные очистные сооружения вместе с выпусками к ним.

Бывает напорная и самотечная система наружной канализации. В напорной используются специальные насосы для того, чтобы транспортировать стоки канализации в принудительном порядке в нужном направлении.

Устройство поворота канализационных труб.

Устройство с насосом, используемое для перекачки стоков, может дополнительно иметь специальный механизм, чтобы измельчать твердые фракции, находящиеся в отходах.

В самотечной системе стоки отводятся за счет разной высоты расположения точек трубопровода, трубы которого укладываются с небольшим уклоном в нужную сторону.Система эта недорога в эксплуатации, обслуживании и строительстве. Но накопительную емкость приходится размещать поблизости от дома

Наружные виды канализации существуют:

• раздельная — разные сети канализации, бытовые стоки отдельно от дождевых;
• общесплавная — объединены в одну сеть хозяйственные, дождевые и бытовые воды;
• полураздельная — изначально сети работают как раздельные, но затем соединяются в один очистной коллектор.

Внутренние системы канализации собирают стоки с крыш и бытовых приборов внутри здания и затем тоже транспортируют их к очистным сооружениям. Стоки собираются за счет санитарных сооружений и водоприемных систем трубопровода. К внутренней системе относится все, что смонтировано внутри частного дома, — все комплексы и устройства сантехники бытового назначения.

Канализация дренажного типа применяется на участках, где грунтовые воды залегают глубоко и другие схемы очистки не подходят. Она работает только в том случае, если выгребная яма очень глубока, а дно ее состоит из естественного фильтра, тщательно и по всем правилам сложенного при постройке котлована. Используются обычно несколько слоев песка и гравия, проходя через которые сточные воды очищаются и уходят затем в почву. Но сточные воды из унитазов использовать здесь не рекомендуется, применим этот вид только для бань, душевых кабин и ванн.

Выбирая системы канализации, следует учитывать различные показатели, тогда сооружение прослужит долгие десятилетия и будет удобным в эксплуатации . Важны технико-экономические показатели, требования санитарных норм тоже нельзя оставить без внимания. В немалой степени зависит все и от местности, в которой канализация будет проложена.

Внутренняя канализационная сеть (рис. 10.1) включает в себя устройства сбора сточных жидкостей, установленные в квартирах (ванны, умывальники, унитазы, мойки), отводные трубопрово¬ды, канализационные стояки, выпуски в наружные сети, распо¬ложенные в подвале или техподполье. В зданиях индустриального типа полносборного домостроения для размещения санитарных устройств применяют санитарно-технические кабины раздельно¬го и совмещенного типов заводского изготовления. Разработаны схемы расположения в них санитарных приборов, водопровод¬ных, газовых и вентиляционных устройств.

Во внутреннюю систему включены устройства для прочистки сети и канализации. Все приемные устройства в санузлах и кухнях оборудованы гидравлическими затворами, которые называют си фонами. Сифон представляет собой изогнутый канал, заполнен¬ный водой на высоту 60 мм, закрывающий выход газов. Отводные трубы от приборов подсоединяются к стоякам, поэтому целесо¬образно все приемники сточных вод располагать друг под другом, подсоединяя их к одному стояку. Диаметр стояка принимается оди¬наковым по всей высоте, равным максимальному диаметру при¬соединенных отводных труб. Стояки размешают открыто у стен либо скрыто в стенах, шахтах. Трубы применяют чугунные, из поливинилхлорида (ПВХ) и полиэтилена (ПВП).

На стояках в первом и последнем этажах, а также через три этажа по высоте предусматривают устройства для прочистки - ревизии на высоте 1 м от уровня пола. Для прочистки горизон¬тальных участков труб также устанавливают клапаны прочистки. Внутренняя система канализации самотечная с неполным напол¬нением труб. Скорость движения сточных вод по трубам должна быть не менее самоочишающей скорости - 0,7 м/с.

8.Оцените внутренний водосток с покрытием

Система внутреннего водостока предназначена для отведения атмосферных осадков по сети трубопроводов сквозь здание в лив¬невую канализацию (городской водосток). Внутренний водосток состоит из водосборных воронок, трубопроводов, выпусков, уст¬ройств для прочистки и осмотра сети через ревизии.

Водосборные воронки устанавливают в пониженных местах кровель, одну или две на секцию жилого дома, в лотковых кро¬вельных панелях. Число воронок на крышах других зданий рассчи¬тывают из условия, что на 250 ...500 м2 площади кровли прихо¬дится одна воронка. К воронкам обеспечивают минимальный ук лон 0,025 за счет конструктивного решения или стяжки из це¬ментно-песчаного раствора.

Стояки внутреннего водостока монтируют из чугунных безна¬порных труб в зданиях высотой до трех этажей, из чугунных на¬порных труб - в зданиях свыше трех этажей. Стояки водостока могут быть выполнены также из стальных, асбоцементных и пла¬стмассовых труб при соответствующем обосновании. Минималь¬ный диаметр труб водостока равен 50 мм. Их прокладывают вдоль строительных конструкций скрыто или открыто.

Основное предназначение хозяйственно-бытовой канализации является отведение сточных вод из помещения в специальные резервуары, которые хранят и перерабатывают бытовые отходы и отходы жизнедеятельности человека. Существует несколько типов хозяйственно-бытовой канализации:

• Выгребная или сливная яма . Этим типом канализации начали пользоваться еще с давних времен, и используется в настоящее время. Используется такая хозяйственно-бытовая канализация в основном в домах с сезонным пребыванием. Основными достоинствами данного вида является его дешевизна и простота монтажа. Главным недостатком выгребной ямы является зловонный запах, который особенно ощущается при удалении стоков из ямы.

• Фильтрующие колодцы . Для данного типа канализации используются ж/б кольца, которые устанавливаются на слой гравия или щебня одно на другое на уровне примерно 1 м. Этот же материал используют, чтобы засыпать колодец с внешней стороны. Дно колодца делают негерметичным, чтобы он постепенно опустошался. Такой тип хозяйственно-бытовой канализации подходит для почв из песка, которые пропускают сточные воды. Однако установка фильтрующего колодца довольно трудоемкий, к тому же его использование приводит к загрязнению нижних слоев почвы на участке.

• . Является замечательным вариантом для автономной канализации на участке, но требует не малых финансовых затрат. Поэтому данный тип хозяйственно-бытовой канализации применяется для обслуживания нескольких домов или даже всего поселка.

• . Очень распространенный вариант автономной канализации для частного дома в настоящее время. Этот тип хозяйственно-бытовой канализации завоевал такую популярность благодаря простоте в обслуживании, достаточно откачивать септик один раз в год, и простоте в установке. Этот вид канализации при определенном наборе навыков можно установить и самостоятельно. К тому же срок эксплуатации такой автономной канализации составляет около 50 лет, при условии правильного монтажа септика. Основными недостатками такой хозяйственно-бытовой канализации является большая площадь под монтаж и ощутимые расходы на обслуживание.

Современные методы позволяют добиться очистки сточных вод на 95-98%, что позволяет сохранить почву и окружающую среду в безопасности. Основными способами очистки сточных вод являются следующие:

1. . Представляет собой резервуар, разделенный на 3 секции. В первой части стоки отстаиваются и естественным способом разделяются на тяжелые вещества, которые оседают на дне секции, легкие масла и прочие вещества всплывают на поверхность, вода же остается посередине. Далее жидкость перетекает во вторую секцию, где подвергается анаэробному воздействию бактерий. На этом этапе стоки очищаются на 60-70%. В зависимости от конструкции, жидкость уходит в фильтрующий колодец или в третью раздел, где подвергается аэробной очистке.
2. Аэротенк . Принцип работы аэротенков примерно такой же, как и у септиков. В первом отсеке вода разделяется на фракции и во второй резервуар уходит только жидкость. Далее стоки без тяжелых элементов подвергаются воздействию активного ила с участием бактерий. Далее очищенная вода вперемешку с илом уходит в третий отсек, где ил оседает, а техническая вода уходит на доочистку, либо в почву.
3. Биофильтр . После механической фильтрации стоков, жидкость проходит через пленку, которая содержит микроорганизмы. Органические вещества окисляются при помощи микроорганизмов и служат энергией для них. Часть органического вещества бактерии используют для увеличения массы и тем самым оседают на дне. Очищенная вода же остается на поверхности.

Выше были рассмотренные типы хозяйственно-бытовой канализации, которые подходят для загородного дома. А способы очистки позволяют сохранить почву и экологию.

Очистка сточных вод

Канализация не только отводит сточные воды от зданий, но и очищает их до такой степени, что при попадании в водоем они не нарушают его санитарных условий. Для этого служат канализационные сети, насосные станции перекачки, сооружения для очистки сточных вод и выпуска сточных очищенных вод.

Сточные воды содержат большое количество углерода, азота, калия, фосфора, кальция. Эти вещества могут быть использованы для удобрений. Применяют механическую, биологическую, физико-химическую очистки сточных вод, дезинфекцию.

Комплекс очистных сооружений сконструирован как система последовательно расположенных специальных устройств, отстаивающих воду, собирающих осадок. Осадок содержит высокую концентрацию вредных веществ. Его тоже перерабатывают и очищают.

Биологическая очистка осуществляется фильтрованием сточных вод через почву, через специальные сооружения с биофильтрами и использованием кислорода. На полях орошения, предварительно обезвреженные сточные воды используют для выращивания сельскохозяйственных культур. Поля фильтрации используют только для очистки сточных вод с интервалом полива 5... 10 сут. Для использования этих методов очистки нужны большие площади.

В настоящее время разработаны способы искусственной очистки сточных вод через биофильтры с применением активных микроорганизмов, вторичных отстойников.

На последнем этапе очистки сточных вод их обеззараживают – дезинфицируют. Методы дезинфекции могут быть применены различные: озонирование, ультрафиолетовое облучение, электролиз, хлорирование и др.

Спуск сточных вод в водоемы проводится в соответствии с Правилами охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами и Правилами охраны прибрежных районов морей.

Внутренняя канализационная сеть (рис. 10.1) включает в себя устройства сбора сточных жидкостей, установленные в квартирах (ванны, умывальники, унитазы, мойки), отводные трубопроводы, канализационные стояки, выпуски в наружные сети, расположенные в подвале или техподполье. В зданиях индустриального типа полносборного домостроения для размещения санитарных устройств применяют санитарно-технические кабины раздельного и совмещенного типов заводского изготовления. Разработаны схемы расположения в них санитарных приборов, водопроводных, газовых и вентиляционных устройств.

Рис. 10.1. Элементы системы внутренней канализации:

1– вытяжная труба; 2 – канализационный стояк; 3 – отводные линии; 4 – выпуск;
5 – дворовая или внутриквартальная сеть; 6 – контрольный коложец; 7 – соединительная линия.

Во внутреннюю систему включены устройства для прочистки сети и канализации. Все приемные устройства в санузлах и кухнях оборудованы гидравлическими затворами, которые называют сифонами. Сифон представляет собой изогнутый канал, заполненный водой на высоту 60 мм, закрывающий выход газов. Отводные трубы от приборов подсоединяются к стоякам, поэтому целесообразно все приемники сточных вод располагать друг под другом, подсоединяя их к одному стояку. Диаметр стояка принимается одинаковым по всей высоте, равным максимальному диаметру присоединенных отводных труб. Стояки размещают открыто у стен либо скрыто в стенах, шахтах. Трубы применяют чугунные, из поливинилхлорида (ПВХ) и полиэтилена (ПВП).

На стояках в первом и последнем этажах) а также через три этажа по высоте предусматривают устройства для прочистки – ревизии на высоте 1 м от уровня пола. Для прочистки горизонтальных участков труб также устанавливают клапаны прочистки. Внутренняя система канализации самотечная с неполным наполнением труб. Скорость движения сточных вод по трубам должна быть не менее самоочищающей скорости – 0,7 м/с.

В трубопроводах над сточными водами скапливаются газы. Для вентиляции канализационный стояк выводят выше кровли здания. Над плоской кровлей вентиляционная шахта выступает на 300 мм, над скатной крышей – на 500 мм, над эксплуатируемой кровлей – на 3 м.. Диаметр вытяжки равен диаметру сточного трубопровода. Вентиляционная шахта не должна располагаться ближе 4 м по горизонтали к окнам и балконам.

Канализационные выпуски выполняют из чугунных безнапорных труб. Диаметр выпуска соответствует диаметру стояков – 50, 100, 150 мм – и не может быть меньше.

Минимальная глубина заложения канализационного выпуска должна быть больше глубины промерзания на 0,5 м от низа трубыJ Канализационный выпуск прокладывают с уклоном от здания. Величину уклона либо принимают, либо рассчитывают по месту сопряжения. Минимальная длина выпуска составляет 3 м. Заканчивается канализационный выпуск колодцем диаметром 1 м с диаметром люка 600 мм. При наличии эксплуатируемого подвала на выпуске устанавливают задвижку для предотвращения его залива в случае засорения наружных сетей.

Минимальный диаметр дворовой сети равен 150 мм, уличной и городской – 200 мм.

Канализационные колодцы, в отличие от водопроводных, – мокрые. Колодцы бывают линейные, угловые, контрольные, для подключения выпусков и перепадные.

Основы гидравлического расчета канализационных сетей. Канализационную сеть рассчитывают на пропуск максимального секундного расхода сточных вод. Цель расчета наружных канализационных сетей состоит в определении экономически выгодных диаметров в зависимости от расхода и принятого уклона. Как правило, расчет ведут одновременно с построением продольного профиля сети. Расчетный расход сточной жидкости, л/с, определяют по формуле

где N – численность населения города; # ж – норма водоотведения; Яобщ – общий коэффициент неравномерности водоотведения бытовых сточных вод, который определяется в зависимости от величины среднего секундного расхода.

Расчетный расход сточных вод на участке канализационной сети определяют по формуле

где &р – транзитный расход воды, поступающей из боковой сети; 4поп – попутный расход воды, поступающей от прилегающих зданий; q c – сосредоточенный расход воды от промышленного предприятия.

Расчетное наполнение трубопроводов бытовой канализации принимают в зависимости от диаметров труб. Минимальные диаметры трубопроводов сетей уличной канализации принимают равными 200 ... 250 мм.

Расчетная скорость – это скорость движения сточных вод для труб бытовой канализации. Ее принимают равной 8 м/с для металлических труб, 4 м/с – для неметаллических.

Наименьшим уклоном трубы называется уклон, который обеспечивает при расчетном наполнении трубы скорость самоочищения 0,7 м/с: для труб диаметром 150 мм – 0,008; диаметром 200 мм – 0,005. По полученным в ходе гидравлического расчета канализационной сети значениям расходов сточных вод определяют диаметры труб, уклоны, обеспечивающие требуемые значения расчетных скоростей и наполнений. На практике расчеты выполняют по графикам, номограммам и таблицам СНиП 3.05.04-85.

БЫТОВАЯ КАНАЛИЗАЦИЯ К1

Бытовая канализация К1 предназначена для отведения сточных вод от санузлов, ванн, кухонь, душевых, общественных уборных, мусорокамер и т.д. Это основная канализация зданий. Старое название её "хозяйственно-фекальная" канализация.

Элементы К1

Элементы бытовой канализации К1 рассмотрим на примере двухэтажного здания с подвалом (рис. 13).

Вот основные элементы К1 по ходу движения сточных вод:

1 - санитарно-технический прибор;

2 - сифон (гидравлический затвор);

3 - отводящий поэтажный трубопровод;

4 - канализационный стояк;

5 - отводящая сеть в подвале;

6 - выпуск канализации.

Отметим некоторые детали. Под сифоном показано колено. Оно применяется на невысоких стояках (не более 1 этажа). Отводящий поэтажный трубопровод 3 проложен с уклоном и присоединён с помощью прямого тройника к стояку 4. На стояке установлены ревизии.

Верх стояка выведен выше кровли в атмосферу на высоту z - это вентиляция канализационного стояка. Она необходима для проветривания внутренности канализации, а также от появления избыточного давления или, наоборот, вакуума в канализации. Вакуум может появиться при неисправной вентиляции стояка во время слива воды с верхнего этажа, что приведёт в срыву сифона, то есть вода из сифона нижнего этажа уйдёт и появится запах в помещении.

Высоту стояка над кровлей принимают по СНиП 2.04.01-85 не менее величин:

z = 0,3 м - для плоских неэксплуатируемых кровель;

z = 0,5 м - для скатных кровель;

z = 3 м - для эксплуатируемых кровель.

Канализационный стояк можно устраивать без вентиляции, то есть не выводить над кровлей, если его высота H ст не превышает 90 внутренних диаметров трубы стояка.

В последнее время в продаже появились вакуумные клапаны для канализационных стояков, постановка которых в уровне верхнего этажа избавляет от устройства вентиляционного вывода стояка над кровлей здания.

В основании стояка установлены два отвода, так как стояк крайний на сети в подвале. Если стояк сверху попадает на трубу сети, то применяют косой тройник и отвод. Применять прямой тройник в подвале нельзя, так как ухудшается гидравлика стока и возникают засоры.

В конце отводящей сети 5 перед наружной стеной собрана прочистка из прямого тройника с пробкой-заглушкой. Считая от этой прочистки, длина выпуска канализации L не должна быть более 12 метров при диаметре трубы - 100 мм, согласно СНиП 2.04.01-85. С другой стороны, расстояние от смотрового колодца дворовой канализации до стены здания не должно быть менее 3 метров. Поэтому расстояние от дома до колодца обычно принимают 3-5 метров.

Глубина заложения выпуска канализации от поверхности земли до лотка (низа трубы) у наружной стены принимается равной глубине промерзания в данной местности, уменьшенной на величину 0,3 метра (учитывается влияние здания на незамерзание грунта рядом с домом).