Локальные очистные сооружения

В современном загородном строительстве все чаще возникает необходимость в автономных системах канализации.

Термин «локальные очистные сооружения» (ЛОС) стал использоваться повсеместно, хотя изначально имел совершенно иное значение.

Многие продавцы и производители намеренно путают понятия, предлагая под видом локальных очистных сооружений различные системы автономной канализации для загородных домов. Это может ввести в заблуждение потенциальных покупателей, которые не всегда разбираются в тонкостях работы автономной канализации.

Чтобы избежать ошибок при выборе и эксплуатации локальных очистных сооружений, необходимо четко понимать, что на самом деле скрывается за этим термином. В нашей статье мы постараемся разобраться в данном вопросе.

Что такое локальные очистные сооружения?

Согласно СП 30.13330.2016, локальные очистные сооружения — это специальные установки для предварительной очистки промышленных стоков перед их сбросом в централизованную канализацию или использованием в системах оборотного водоснабжения предприятий. То есть, настоящие локальные очистные сооружения — это промежуточное звено между промышленным объектом и городской канализацией.

ЛОС предназначены для удаления специфических загрязнений, характерных для конкретного производства, и доведения качества сточных вод до уровня, приемлемого для дальнейшей транспортировки и очистки на централизованных очистных сооружениях.

Яркий пример истинных локальных очистных сооружений — системы очистки на автомойках, где очищенная вода возвращается в производственный цикл. Здесь очистка происходит преимущественно физико-химическими методами, без использования биологических процессов.

Это обусловлено спецификой загрязнений, основу которых составляют нефтепродукты, взвешенные вещества и синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ). Для их удаления применяются отстойники, фильтры, флотаторы, сорбционные установки и другое специальное оборудование.

Однако сегодня данным термином часто обозначают станции биологической очистки и септики для частных домов. Учитывая широкое распространение такого употребления, рассмотрим локальные очистные сооружения для частного дома именно в этом контексте.

Важно понимать, что хотя эти системы и называют «локальные очистные сооружения», по своему назначению и принципу действия они существенно отличаются от промышленных очистных сооружений.

Типы современных локальных очистных сооружений

ЛОС для частного дома (с оглядкой на предыдущий раздел) можно разделить на несколько основных типов.

Станции биологической очистки

Представляют собой компактные очистные сооружения для частного дома, где процесс очистки происходит за счет принудительной аэрации стоков. В них для очистки сточных вод используются аэробные микроорганизмы, которые в присутствии кислорода эффективно окисляют органические вещества, содержащиеся в сточных водах.

Локальные очистные сооружения такого типа обеспечивают высокую степень очистки (до 98%), что позволяет сбрасывать очищенную воду непосредственно на рельеф местности или использовать ее для полива зеленых насаждений. Требуют стабильного электроснабжения для работы компрессорного и насосного оборудования.

Энергонезависимые септики

Осуществляют очистку за счет процессов отстаивания и анаэробного разложения загрязнений. Вних используются анаэробные микроорганизмы, способные жить в бескислородной среде. Степень очистки здесь значительно ниже, чем в станциях биологической очистки, и составляет около 50-60%. Поэтому после локальных очистных сооружений на основе септиков обязательно требуется дополнительная почвенная фильтрация очищенной воды через поля фильтрации или дренажные колодцы.

Главное преимущество локальных очистных сооружений такого типа — возможность работы без подключения к электросети, что актуально для удаленных объектов и участков с перебоями электроснабжения.

Накопительные емкости

Строго говоря, не относятся к локальным очистным сооружениям, так как не выполняют функцию очистки сточных вод. Это простые герметичные резервуары, предназначенные для временного хранения стоков с последующим вывозом ассенизационной машиной.

Накопители применяются в тех случаях, когда устройство полноценных ЛОС невозможно по техническим или экономическим причинам, например, при очень высоком уровне грунтовых вод, на участках со скальным грунтом или для сезонно используемых объектов. Однако необходимость частого вывоза стоков делает эксплуатацию накопительных емкостей весьма затратной.

При выборе типа локальных очистных сооружений канализации необходимо учитывать конкретные условия на участке, такие как расход воды, уровень грунтовых вод, фильтрующие свойства грунта, наличие электроснабжения и пр.

Рекомендуется по возможности отдавать предпочтение СБО, которые обеспечивают наиболее высокое качество очистки стоков и минимизируют негативное воздействие на окружающую среду. Однако в случае отсутствия возможности подключения к электросети или при периодическом проживании допустимо использование локальных очистных сооружений с почвенной доочисткой.

Принцип работы современных локальных очистных сооружений

Локальная очистная станция аэрационного типа реализует сложный многоступенчатый процесс очистки сточных вод, который включает в себя следующие этапы:

1. Предварительная механическая очистка — удаление из сточных вод крупных загрязнений после отстаивания в первичной приемной камере. На этом этапе из воды удаляется до 60% нерастворенных примесей, что предотвращает засорение последующих ступеней локальных очистных сооружений.
2. Биологическая очистка — удаление из сточных вод растворенных органических веществ и соединений азота и фосфора за счет жизнедеятельности микроорганизмов активного ила. Этот процесс протекает в специальной емкости — аэротенке, куда подается воздух и постоянно перемешивается смесь сточной воды и активного ила. Микроорганизмы используют загрязнения в качестве источника питания и энергии и превращают их в безвредные продукты окисления — углекислый газ, воду и др. Эффективность биологической очистки в локальных очистных сооружениях достигает 95-98%.
3. Вторичное отстаивание — отделение очищенной воды от активного ила. Осуществляется в отстойнике, где под действием гравитации ил оседает на дно, а осветленная вода поднимается в верхнюю часть емкости и направляется на сброс или доочистку. Часть активного ила возвращается обратно в аэротенк (рециркуляция), а избыточное количество ила удаляется из локальных очистных сооружений.
4. Обеззараживание — уничтожение патогенных микроорганизмов в очищенной воде. Для ЛОС бытового назначения это ультрафиолетовое облучение (УФО). Обеззараживание необходимо при сбросе очищенных стоков на рельеф, либо в ливневые канавы.

Вне зависимости от конструкции любая локальная очистная станция имеет аэротенк, где происходит аэробная биологическая очистка сточных вод.

В этом сооружении создаются оптимальные условия для жизнедеятельности микроорганизмов активного ила: обеспечивается необходимый кислородный режим, поддерживается постоянство температуры и pH среды, удаляются токсичные вещества. Подача воздуха в аэротенк осуществляется при помощи погружных или напорных аэраторов (компрессоров).

В современных локальных очистных сооружениях все чаще применяются мембранные аэраторы, которые обеспечивают мелкопузырчатую аэрацию и высокую эффективность растворения кислорода в воде.

Помимо аэрации, важным фактором стабильной работы аэротенка является наличие системы рециркуляции активного ила. Она обеспечивает возврат части ила из вторичного отстойника обратно в аэротенк, что позволяет поддерживать в нем оптимальную концентрацию микроорганизмов. Без рециркуляции ил будет постепенно вымываться из локальных очистных сооружений, а эффективность очистки — снижаться.

В идеале соотношение массы возвратного активного ила к массе поступающих загрязнений должно составлять около 2:1. Контроль и регулирование этого соотношения — одна из важнейших задач эксплуатации локальных очистных сооружений биологической очистки.

Особенности выбора локальных очистных сооружений

Выбирая локальные очистные сооружения для частного дома, необходимо учитывать несколько ключевых факторов:

1. Производительность, которая определяется суточным расходом сточных вод. Этот параметр напрямую зависит от количества проживающих в доме людей и степени благоустройства здания (наличие ванн, душевых, бытовой техники и т.п.). Для жилого дома на семью из 3-5 человек обычно требуются локальные очистные сооружения производительностью 0,6-1 м3/сут.
2. Уровень грунтовых вод (УГВ). При высоком УГВ (менее 1,5 м от поверхности земли) лучше использовать локальные очистные сооружения с минимальным заглублением, которые не требуют устройства дренажа. К ним относятся станции биологической очистки горизонтального типа, например, Евролос Грунт. Категорически недопустимо в таких условиях использование энергонезависимых септиков.
3. Фильтрующие свойства грунта. На участках с песчаными и супесчаными грунтами с высоким коэффициентом фильтрации (более 5 м/сут) допускается применение локальных очистных сооружений с почвенной доочисткой на полях фильтрации или в фильтрующих колодцах. На участках с глинистыми и суглинистыми грунтами рекомендуется устанавливать локально очистные сооружения полной биологической очистки, так как устройство полей фильтрации в таких условиях неэффективно.
4. Способ отведения очищенной воды. Если есть возможность сброса очищенной воды в ливневую канаву или дренажную траншею, находящиеся ниже по рельефу, можно использовать локальные очистные сооружения с самотечным выпуском. При отсутствии условий для самотечного отведения воды необходимы ЛОС с принудительным выбросом.
5. Наличие источников залпового сброса, — джакузи либо несколько ванн. Эти приборы создают пиковую нагрузку на локальные очистные сооружения при сбросе и требуют обязательного учета максимумальных значений конкретной модели ЛОС по залповому бсросу.

Монтаж и установка

Установка локальных очистных сооружений должна производиться в строгом соответствии с проектной документацией и инструкциями производителя. При этом необходимо соблюдать следующие требования:

• Расстояние от локальных очистных сооружений до границы участка — не менее 2 м, чтобы не нарушать права соседей и не создавать угрозу загрязнения их территории. Это обязательно по действующему законодательству!
• Расстояние от локальных очистных сооружений до дома рекомендуется от 3 м.

Для монтажа локальных очистных сооружений необходимо подготовить котлован соответствующих размеров с ровным дном и отвесными стенками.

На дне котлована отсыпается песчаная подушка толщиной 15-20 см, которая обеспечивает равномерное распределение нагрузки и предотвращает повреждение корпуса локальных очистных сооружений. После установки на песчаное основание производится обратная засыпка пазух котлована песком с послойным трамбованием и проливкой водой.

При высоком уровне грунтовых вод может потребоваться дополнительное укрепление котлована опалубкой и обратная засыпка не песком, а цементно-песчаной смесью.

Монтаж локальных очистных сооружений — сложная инженерная задача, требующая специальных знаний и оборудования. Особую трудность представляет устройство подводящих коммуникаций, которые должны обеспечивать беспрепятственный отвод сточных вод из дома и предотвращать обратный поток.

Для прокладки трубопроводов через фундаменты и бетонные перекрытия применяют технологию алмазного бурения, которая позволяет делать точные отверстия нужного диаметра без повреждения конструкции. Все соединения труб должны быть герметичными, а сами трубы — проложены с соблюдением необходимых уклонов.

Любые ошибки и нарушения при монтаже могут привести к серьезным последствиям — от затопления подвала до выхода локальных очистных сооружений из строя. Поэтому установку ЛОС лучше доверить профессионалам, имеющим необходимый опыт и оборудование.

Желательно заказывать монтаж в той же компании, где были приобретены локальные очистные сооружения — в этом случае вы получите официальную гарантию не только на оборудование, но и на работы.

Эксплуатация и обслуживание локальных очистных сооружений

ЛОС аэрационного типа — сложное инженерное сооружение, которое требует периодического контроля и квалифицированного обслуживания. Основные мероприятия по обслуживанию локальных очистных сооружений включают в себя:

• Контроль работы основного оборудования (компрессоры, насосы, системы автоматики)
• Наблюдение за качеством очищенной воды на выходе из локальных очистных сооружений (визуально и по результатам лабораторных анализов)
• Удаление избыточного активного ила и осадка с периодичностью 1-2 раза в год
• Очистку аэраторов, насосов, фильтров и других технологических элементов локальных очистных сооружений от засорения
• Проверку работоспособности и герметичности запорной арматуры, воздуховодов, аэраторов и тд.

Важно понимать, что любые локальные очистные сооружения нуждаются в периодическом удалении отработанного активного ила и осадка. Утверждения о «безоткачных» или «необслуживаемых» локальных очистных сооружениях — не более чем маркетинговый ход недобросовестных производителей.

Накопление избыточного ила со временем приводит к снижению эффективности очистки, ухудшению кислородного режима, загниванию стоков. Если не удалять осадок, он будет постепенно заполнять весь полезный объем локальных очистных сооружений, что в конечном итоге приведет к полной остановке процесса очистки.

Периодичность откачки ила зависит от конструкции конкретной модели, количества поступающих стоков и режима эксплуатации. В среднем для локальных очистных сооружений производительностью до 1,5 м3/сут интервал между обслуживаниями составляет 1-2 года. Удаление накопленного неразложившегося осадка из локальных очистных сооружений производится ассенизационной машиной.

При обслуживании локальных очистных сооружений удаляют только избыточный активный ил и осадок, но не более 1/3 от общего объема стоков.

Следует отметить, что полная откачка содержимого локальных очистных сооружений недопустима, так как это может привести к нарушению процесса биологической очистки и длительному выходу локальных очистных сооружений на штатный режим работы, а также повреждению корпуса ЛОС.

Для обеспечения стабильной и эффективной работы локальных очистных сооружений важно соблюдать правила их использования. В частности, необходимо:

• Применять только моющие средства, которые не содержат хлор и другие дезинфицирующие компоненты
• Не сливать в ЛОС канализации краски, растворители, кислоты и другие агрессивные химические вещества
• Не допускать попадания в локальные очистные сооружения строительного мусора, песка, глины, а также твердых бытовых отходов (пищевые остатки, кости, тряпки, презервативы и т.п.)
• Не пользоваться антибактериальными препаратами и дезинфицирующими средствами для чистки сантехники и трубопроводов

Лучшее решение проблемы очистки хозяйственно-бытовых сточных вод

Локальные очистные сооружения — это современное и эффективное решение проблемы очистки хозяйственно-бытовых сточных вод в условиях загородного домостроения. Несмотря на то, что изначально термин «ЛОС» применялся только к промышленным системам водоочистки, сегодня он вошел в обиход для обозначения станций биологической очистки и септиков бытового назначения.

При всем многообразии представленных на рынке очистных систем, выбор оптимальных локальных очистных сооружений должен производиться индивидуально для каждого конкретного объекта с учетом его особенностей и потребностей. Основными критериями выбора являются расчетное количество стоков, уровень грунтовых вод, фильтрационные свойства грунта, режим проживания и способ отведения очищенной воды.

• Системы на основе технологии аэробной очистки сточных вод обеспечивают наиболее высокое качество очищенной воды, соответствующее требованиям природоохранного законодательства. Они могут применяться на участках с высоким уровнем грунтовых вод, в том числе с глинистыми и суглинистыми грунтами. Такие ЛОС компактны, полностью автоматизированы и при правильной эксплуатации не доставляют никаких неудобств владельцам домов.

• Автономная канализация на основе энергонезависимых септиков с почвенной доочисткой, может быть альтернативой станциям глубокой биологической очистки только на участках с хорошо фильтрующими песчаными грунтами и низким уровнем грунтовых вод. Такие локальные очистные станции требуют больших площадей для размещения полей фильтрации и не обеспечивают нормативного качества очищенной воды.

Помните, что локальные очистные сооружения (септики и СБО) — это не просто модный атрибут загородной жизни, но и реальный вклад в сохранение экологии и здоровья людей. Сделав выбор в пользу ЛОС, вы не только обеспечите комфорт и безопасность вашего проживания, но и внесете свой посильный вклад в защиту окружающей среды.