Які очисні споруди мені потрібні?

Коли людина замислюється про благоустрій свого "заміського гніздечка", в його свідомості спливають чотири слова: "світло", "вода", "газ", "каналізація". Якщо зосередиться на каналізації, з'являються більш дрібні, але не менш важливі слова: стічні води, очисні споруди, ступінь очищення. Спроби прояснити ситуацію і розібратися в тих же очисних спорудах за допомогою Інтернету, як правило, дають ще більше невідомих слів. Спеціальні книги важкодоступні і малозрозумілі, друзі радять різне і взаємовиключне ...

У попередньому розділі я трохи розповів про те, які бувають очисні споруди. Тут же ми поговоримо, які стічні води утворюються від вашого котеджу і що відбувається в очисних спорудах. Отже:

1. Які стічні води потечуть з мого котеджу.

Це залежить від того, як ви будете використовувати свій котедж. Якщо організуєте в ньому, наприклад арбузолітейную фабрику, то потечуть стічні води арбузолітейного виробництва. Якщо ж будете просто жити, стираючи білизна, готуючи їжу, вмиваючись, чистячи зуби, приймаючи ванну і користуючись унітазом (тільки в цілях особистої гігієни, а не для зливу в нього будь-якої хімічної гидоти), то ваші стічні води будуть називатися побутовими або господарсько- побутовими, що одне і теж. Це досить стабільний за складом і давно вивчений стік. Його характеристику я приведу по "Методичних рекомендацій з розрахунку кількості І якість прийнятих стічних вод та забруднюючих речовин у СИСТЕМИ КАНАЛІЗАЦІЇ НАСЕЛЕНИХ ПУНКТІВ", затверджених наказом Держбуду України від 6 квітня 2001 р. N 75.

Усрелненние характеристики якості побутового стоку,
відведеного абонентами житлового фонду населених пунктах

N п / п	Перелік забруднюючих речовин	Усереднена характеристика господарсько - побутових стічних вод (Концентрація, мг / л)
1	Зважені речовини	110
2	БПК повн.	180
3	ГПК	250
4	Жири	40
5	Азот амонійний	18
6	Хлориди	45
7	Сульфати	40
8	Сухий залишок	300
9	Нафтопродукти	1,0
10	СПАР (аніонні)	2,5
11	Феноли	0,005
12	Залізо загальне	2,2
13	Мідь	0,02
14	Нікель	0,005
15	Цинк	0,1
16	Хром (+3)	0,003
17	Хром (+6)	0,0003
18	Свинець	0,004
19	Кадмій	0,0002
20	Ртуть	0,0001
21	Алюміній	0,5
22	Марганець	0,1
23	Фториди	0,08
24	Фосфор фосфатів	2,0

Як бачите, Держбуд згадує 24 забруднюючих речовини, присутніх в побутовому стоці, хоча їх там набагато більше. Але ці - основні. Весь цей "компот" і буде присутній в стічних водах вашого котеджу, приблизно в тих же самих концентраціях, якщо кожен проживає людина буде витрачати близько 200 літрів води в день. Будете економити воду - стічних вод буде менше, а концентрація забруднень більше. І навпаки - стоків більше, концентрація менше.

Тепер давайте уважніше подивимося на ці забруднення. Що ж це таке? Серед них присутні інтегральні показники, такі як зважені речовини (сукупність дрібних частинок твердої речовини в рідині), жири, СПАР (поверхнево активні речовини - це в основному миючі засоби), БПК і ХПК (біологічна і хімічна потреба в кисні) - показник, що описує кількість органіки в стоках через потребу в кисні на її окислення. Крім того, в стічних водах присутні іони важких металів (мідь, цинк, марганець та ін), а також біогенні елементи - азот і фосфор. Все це дуже схематична та спрощена класифікація. Однак вона дозволяє розібратися в суті питання і зрозуміти, які забруднення є в стоці. Отже, це органіка, важкі метали та біогенні елементи.

2. Що відбувається в очисних спорудах.

Нагадаю, що всі очисні споруди для котеджів використовують біологічний спосіб очищення, тобто в них культивуються мікроорганізми, що руйнують органічні забруднення. Органічні забруднення бувають рослинного і тваринного походження. До рослинних відносяться: залишки рослин, плодів, овочів, злаків, паперу, рослинні масла та ін Основним хімічним елементом цього роду забруднень є вуглець. До забруднень тваринного походження ставляться: фізіологічні виділення людей і тварин, залишки мускульних і жирових тканин тварин, клейові речовини і пр. Вони характеризуються досить значним вмістом азоту.

Можливо, ви здивуєтеся, але фахівцям давно відомо, що біологічні очисні споруди розраховуються тільки на видалення з води органіки (БПК) і зважених речовин. А як же решта, спитаєте ви? А видалення всього іншого - не більше, ніж корисний супутній ефект, розрахунку практично не піддається через неймовірної складності протікає процесу. Дуже грубо його можна звести до поглинання забруднень поверхнею активного мулу (тих самих мікроорганізмів, що руйнують органічні забруднення) та супутнім біохімічних реакцій. Втім, в стоках присутні забруднення, взагалі не затримували біологічними очисними спорудами. Але повернемося до рекомендацій Держбуду:

Перелік забруднюючих речовин,
видаляються зі стічних вод на спорудах біологічної оітскі

N п / п	Речовина	Макс. конц. для біолог. очищення, мг / л	Ефективність видалення,%	При скиданні очищений. стічних вод у водний об'єкт господарсько - питного та культурно - побутового водокористування			При скиданні очищений. стічних вод у водний об'єкт рибогосподарського водокористування
				ЛПВ <*>	ГДК	клас небезпеки	ЛПВ <*>	ГДК	клас небезпеки
4.	Алюміній	5	50	с-т	0,5	2	токс.	0,04	4
5.	Амонійний азот (іон) <**>	45	30	с-т	2,0	3	токс.	0,5	4
18.	Вісмут	15	65	с-т	0,1	2
31.	Fe +3 Залізо	5	65	орг.	0,3	3	токс.	0,1	4
32.	Жири (ростить. і тварин.)	50	60	нормуються по БПК			нормуються по БПК
46.	2 + Марганець	30		орг.	0,1	3	токс.	0,01	4
48.	Мідь	0,5	65	орг.	1,0	3	токс.	0,001	4
60.	Сечовина (карбамід)	по БПК		заг.	по БПК	4	с-т	80	4
65.	Нафта і нафтопродукти в розчин. і емульгують. вигляді	15	70	орг.	0,3	3	риб.хоз.	0,05	3
66.	Нікель	0,5	40	с-т	0,1	3	токс.	0,01	3
68.	Нітрати (по NO3)			с-т	45	3	с-т	40
69.	- "- (По N)			с-т	10,2	3	с-т	9
70.	Нітрити (по NO2)			с-т	3,3	2	токс.	0,08
71.	- "- (По N)				1,0	2		0,02
80.	Ртуть	0,005	50	с-т	0,0005	1	токс.	отсут.	1
81.	Свинець	0,1	40	с-т	0,03	2	токс.	0,1	3
85.	СПАР (аніонні)	20	65	орг.	0,5
96.	Фенол	15	80	орг.	0,001	4	риб.хоз.	0,001
97.	Формальдегід	100	65	с-т	0,05	2	токс.	0,1	4
98.	Фосфати <**>	20	30				токс. сан.токс.	2 (по Р) 00,5 - 0,2
101.	+3 Хром	2,5	65	с-т	0,5	3	токс.	0,07	3
102.	+6 Хром	0,1	50	с-т	0,05	3	токс.	0,02	3
105.	Цинк	1,0	60	токс.	1,0	3	токс.	0,01	3
106.	Етиловий спирт	14	70	заг.			токс.	0,01

Я навів лише частина речовин з великого переліку Держбуду, але з нього видно, що для кожної речовини в стоках є деяке порогове значення, і якщо вміст цієї речовини виявиться більше, то біоценоз очисного споруди не витримає - загине або буде сильно пригнічений. Крім того, кожне з перерахованих речовин має свій% видалення. Його не можна розрахувати і на нього практично не можна впливати з метою його збільшення. До речі, під очищенням на біологічних спорудах розуміється крім того і сепарація, при якій утворюється відносно чиста вода і щодо забруднений осад. Тому коли ви прочитали в рекламі про "очищення на 98%", треба розуміти, що вода якщо і звільнилася на 98% від забруднень, то основна їх частина сконцентрувалася в осаді.

А що ж тоді роблять мікроорганізми, "живуть" в очисних спорудах? Їдять органіку, розкладаючи її на найпростіші мінерали. Я не буду вдаватися зараз у подробиці, оскільки ця тема набагато ширше, що розглядається в цій главі. Наведу лише одну цитату:

"За твердженням мікробіологів, з усіх функцій мікроорганізмів найважливішою для життя на Землі є та, яку вони виконують, беручи участь у кругообігу вуглецю. Мікроорганізми підтримують динамічну рівновагу вуглекислоти між процесами фіксації її зеленими рослинами і виділення в зовнішнє середовище внаслідок мінералізації органічних сполук, що скупчуються в воді та грунті ".

С.В. Яковлєв, Т.А. Карюхіна "Біохімічні процеси в очищенні стічних вод"

Окислення вуглецевмісних органічних речовин в ідеалі проходить до утворення вуглекислоти та води, азотовмісних органічних речовин - через освіту нітритів і нітратів до атомарного азоту, що виділяється в атмосферу. Спрощено можна сказати, що бактерії переробляють органіку, присутню в каналізаційних стоках, мінералізуют її з утворенням газів, переводять у форми, засвоєні рослинами, "замикаючи" тим самим харчовий ланцюжок. Ще простіше можна сказати, що бактерії переробляють фекальні стоки в цінні добрива і чисту воду.

Ви скажете, що я обіцяв розповісти про необхідну вам ступеня очищення, а сам повторюю прописні істини. І будете праві - це дійсно прописні істини, але їх треба запам'ятати. Біологічну обробку стоків ведуть мікроорганізми, самі встановлюючи ступінь очищення. Потрібно їм не заважати, а, по можливості, допомагати. Наскільки велика повинна бути допомога залежить від того, як глибоко треба очистити стоки, а це, в свою чергу, залежить від місця їх скидання.

Скидати можна у водойму або в грунт. Для того й іншого є свої нормативи очищення, але для водойми вони значно суворіше, ніж для грунту. Між тим, скидання в грунт повністю замикає круговорот речовин в біосфері, даючи рослинам можливість використовувати багато елементів стоків для свого зростання. Саме тому при скиданні в грунт воду не треба чистити "дуже сильно", оскільки тоді вона буде очищатися від корисних речовин.

Коротко торкнемося біохімічних процесів, що відбуваються в септику. Без надходження кисню ззовні, в ньому розвиваються метанобразующие бактерії, які переробляють забруднення з виділенням мінерального осаду і газоподібного метану. Цей процес (метанової ферментації) протікає у дві стадії. На першій складні органічні речовини розкладаються до простіших - жирних кислот, спиртів, альдегідів, вуглекислоти, аміаку і водню. На другий, метанобразующие бактерії перетворюють продукти першої фази в метан, вуглекислоту та інші гази, що утворюються в малих кількостях, а також нерозчинні сполуки, що випадають в осад .. Гази йдуть в атмосферу через вентиляційні витяжки, а азотисті сполуки здебільшого разом з водою надходять в грунт. У водойму скинути таку воду не можна - він загніет, змінить трофічно, як кажуть екологи. Азот посилює ріст синьо-зелених водоростей, які легко перетворюють водойму в болото. А ось в грунті азот засвоюється корінням рослин. Фактично, очищення стоків триває в грунті полів фільтрації, в грунті навколо фільтруючого колодязя або в біофільтрі, встановленому після септика. Скидання стоку в навколишнє середовище, як такого не проіcходіт - корисні речовини засвоюються рослинами. Шкідливі теж, але тут уже нічого не поробиш, ступінь очищення при біологічному очищенню фіксована. На щастя, їх не так багато в побутових стоках, щоб представляти небезпеку.

Втім, пора закінчувати цю главу. Завершу її кількома цитатами з "Посібник з проектування автономних ІНЖЕНЕРНИХ СИСТЕМ одноквартирних і блокованих житлових будинків" Мінбуду Росії, зі своїми коментарями.

"Залежно від місцевих умов стічні води можуть очищатися і відводитися у водойму, очищатися і вступати до поглинає їх грунт або направлятись у накопичувач з періодичним викликом асенізаційними машинами на очисні споруди.
Відведення стічних вод в поглинаючий грунт може бути використано для підгрунтового зрошення сільськогосподарських культур, вирощуваних на ділянці.
Система з відведенням стічних вод у грунт може застосовуватися в піщаних, супіщаних і легких суглинних грунтах з коефіцієнтом фільтрації не менше 0,1 м / добу і рівнем грунтових вод не менше 1 м від планувальної позначки землі ".

Можна відводити і у важкі суглинки, але тоді будуть потрібні більш складні інженерні рішення.

"Відстань від ділянки, що використовується для відведення стічних вод у грунт до шахтних або трубчастих колодязів, що використовуються для питного водопостачання, визначається наявністю ділянок фільтруючих грунтів між водоносним горизонтом і пластами грунту, поглинаючими стічні води. При гарантованому відсутності такого зв'язку відстань до колодязів повинно бути не менше 20 м, при її наявності - визначатися гідрогеологічними службами з урахуванням напрямку потоку підземних вод і його можливих змін при водозаборі.
При скиданні очищених стічних вод у поверхневі водойми слід керуватися "Правилами охорони водойм від забруднення стічними водами", а також вимогами СанПиН 4630-88. Коли фонова концентрація забруднень у водоймі нижче гранично допустимих концентрацій (ГДК) у річковій воді при узгодженні з органами природоохорони можна передбачати очистку стічних вод до концентрацій забруднень більше ГДК за рахунок їх змішання з водою водойми. Якщо фонова концентрація забруднень більше ГДК, потрібно доведення концентрації забруднень в очищеній воді до ГДК ".

СанПиН 88 року застарів, замість нього тепер діє СанПиН 2.1.5.980-00. Як правило, в наших водоймах забруднення завжди вище ГДК, тому вже в стоці повинно бути ГДК, дозволена для водойми - змішання ви з органами природоохорони НЕ погодите. ГДК для водойм різної категорії опубліковані і цілком доступні, см. ГН 2.1.5.690-98 "Орієнтовні допустимі рівні (ОДУ) хімічних речовин у воді водних об'єктів господарсько-питного та культурно-побутового водокористування" і численні доповнення до них. А ось яка категорія вашого конкретного водоймища (культурно-побутова, господарсько-питна або рибогосподарська) в органах природоохорони дізнатися можна.

"При зниженні забруднень в очищених стічних водах до ГДК у водоймі, як правило, потрібна глибока очистка стічних вод до наступних значень:
БПКповн. - 3 мг / л;
зважені речовини - 3 мг / л;
амонійний азот (по N) - 0,4 мг / л;
нітрити (по N) - 0,02 мг / л;
нітрати (по N) - 9 мг / л;
фосфати (по Р2О5) - 1-2 мг / л;
СПАР - 0,2-0,3 мг / л ".

Ось вам і конкретні цифри для скидання у водоймище. Це дуже обмежений перелік. Повний налічує сотні показників. Про те, як їх досягти і на яких спорудах - читайте в наступному розділі, де я детально розповім про системи автономної каналізації з відведенням стічних вод у грунт і водойма.